薛丁格小傳:貓比人還出名的鬼才科學家,量子力學的奠基人之一

2020-12-05 萬象歷史

(萬象歷史特約作者:凌空子)

薛丁格小傳:貓比人還出名的鬼才科學家,量子力學的奠基人之一

1887年8月12日,薛丁格出生在奧地利維也納的一個富裕家庭。他是獨子,家裡人都很寵愛他。他從小受父母影響,展現驚人的語言天賦,對古希臘哲學非常感興趣,愛好數學和物理。

1906年(19歲),他以優異成績考入維也納大學學習物理與數學,並在1910年取得博士學位。此後,他在維也納物理研究所工作。1914年至1918年,薛丁格參加了第一次世界大戰,然後回到大學教書。

1920年4月6日(33歲),他同安娜瑪麗結婚。1921年,他搬到了蘇黎世大學,成為一名教授。

當時的物理學界,信奉的是牛頓經典力學,對微觀世界的探秘研究甚少。而量子革命逐漸在普朗克、愛因斯坦、玻爾的理論激辯中,慢慢揭開了神秘的面紗。

1926年1月(39歲),薛丁格在《物理年鑑》發表文章《以特徵值問題處理量子化理論》,來處理波動力學,並引入了現在稱之為的薛丁格方程。本文被視為二十世紀最重要的成就之一,創造出量子力學的革命,並延伸到物理及化學的各個領域。

隨後,薛丁格在幾個月內,連續發表了多篇重要文章。這些文章在物理界被公認為意義重大,奠定了薛丁格在量子力學上泰鬥的地位。薛丁格本人並不太喜歡量子理論,他說:「我不喜歡它,對於我得引入它我感到抱歉。」

(薛丁格方程)

1927年(40歲),薛丁格遷往柏林洪堡大學擔任理論物理學教授。1933年,納粹黨奪取德國政權後,薛丁格決定離開德國,到英國、澳大利亞、義大利等地講學。

1933年(46歲),薛丁格因其對量子物理的貢獻,獲得諾貝爾物理學獎。薛丁格方程是量子力學中描述微觀粒子運動狀態的基本定律。他在量子力學中的地位,相當於牛頓在經典力學中的地位。

(物理界大牛合影,後排左六為薛丁格)

1935年(48歲),他提出了著名的「薛丁格貓」的思想實驗。

首先把一隻貓放進封閉不透明的盒子裡,然後放進一個微觀的放射性原子,一個可以檢測原子衰變的裝置和一個毒氣釋放裝置。它半衰期是一個小時,一個小時內可以產生一個粒子,也可能不產生。假如一個粒子產生,裝置檢測到原子衰變,觸發毒氣釋放,貓就死了。

那麼一個小時後,這隻貓是死是活?

如果不打開蓋子,貓的狀態可能死、可能活,處於生存與死亡的疊加態。直到打開蓋子,觀察者介入,貓的狀態才得以確認。微觀的量子力學,要如何詮釋宏觀的生死狀態。

薛丁格提出了一個很尖銳的物理問題,這就是著名的「薛丁格的貓」。這個思想實驗成為量子力學最經典的問題,也是量子理論的試金石。

1936年(49歲),他到愛爾蘭都柏林高級研究所,工作了17年。

1944年(57歲),薛丁格出版了《生命是什麼?》。他將量子力學在生物科學領域,進行了深入研究。他成為蓬勃發展的分子生物學的先驅,後來發現DNA雙螺旋的科學家表示深受薛丁格的啟發和影響。

1961年1月4日(74歲),薛丁格生命走到了盡頭。這顆璀璨的科學之星離去了,但量子力學從此蓬勃發展,他的貓也成為了科學史上的一個奇蹟。

(刻有薛丁格方程的墓地)

(萬象歷史·人物傳記寫作營的第557篇作品,營員「凌空子」的第36篇作品)

相關焦點

  • 薛丁格的貓:科學界最出名的貓,憑一貓之力解釋量子力學!
    今天我們來聊一聊薛丁格的貓。(文章最後有我個人對文章重點的總結,趕時間的話可以直接跳到最後面看總結。)薛丁格的貓可謂是科學界最出名的貓了,因為它憑藉一貓之力,靠著自己的生死為大家解釋了讓人迷惑的量子力學。我們先來說一說到底什麼是薛丁格的貓,它是如何為我們解釋量子力學的。
  • 「薛丁格的貓」到底是用來幹嘛的?它和量子力學有什麼關係?
    量子力學為什麼會有這麼多「梗」?一直以來都有民間都有一種說法:「遇事不決,量子力學」,量子力學其實是讓一般人誤解最深的一個科學理論。關於量子力學其實還有很多「梗」,比如:薛丁格的貓,上帝不擲骰子等等。那麼問題就來了,為什麼關於量子力學會有這麼多的「梗」?比如:薛丁格的貓?今天,我們就來詳細的說一說。
  • 薛丁格的貓到底是怎樣一隻貓?為何它如此出名?
    我們在網絡上經常會看見有人會說「薛丁格的貓」,這是一隻怎樣的貓,為何如此的出名?同樣是小貓,為何自己家的貓就一生平平……要想了解這隻貓,我們不妨先從它的「主人」說起吧。聽到薛丁格這個名字,不少網友都會認為他是中國人吧,有名有姓,還挺有內涵的名字,也許就是那個地方的網紅,順帶把自家小貓帶火了。如果你起初也是和大臉君這樣想的,那就大錯特錯了。薛丁格其實叫埃爾溫·薛丁格,英文名Erwin Schroding,他是一位奧地利的物理學家。
  • 量子力學、薛丁格的貓與平行宇宙
          【關鍵詞】平行宇宙;量子力學;薛丁格的貓實驗        平行宇宙相信很多人並不陌生。人們普遍認為,它是較相對論和量子力學更為怪誕的理論。儘管這一理論充滿離奇甚至荒唐,然而多數人們還是樂於接受。我們究竟應該如何看待這一理論,本人有不同的看法。
  • 為什麼有人說愛因斯坦不是量子力學的奠基人之一
    在人們認識微觀世界和原子結構的過程中,新的思想和理論不斷產生,量子力學就是在普朗克,愛因斯坦,玻爾,德布羅意,海森堡,薛丁格,波恩,泡利,狄拉克這些物理學家們共同建立起來的。量子力學建立在早期量子論的基礎上,量子論的三巨頭就是普朗克提出能量量子化,愛因斯坦的光量子理論,玻爾的原子內部能級量子化。
  • 一口氣搞懂「薛丁格的貓」
    薛丁格的貓20世紀初,物理學上空有兩朵烏雲,一朵是「以太」,另一朵是「黑體輻射」。前者引出了相對論,後者則催生了量子力學。而在量子力學這支,幾乎是經歷了三代科學家的共同努力才得以建立。第一代是普朗克、愛因斯坦;第二代是波爾、波恩、索末菲。第三代則是海森堡、薛丁格、狄拉克。
  • 著名薛丁格的貓
    薛丁格有一隻貓,可他卻把貓關進一個盒子裡。更可怕的是,這個盒子裡除了貓,還安裝著一個毒氣機關。貓能不能活下來,就取決於這個毒氣機關。 是不是很為薛丁格的貓感到擔憂?但你不必擔心,這只是薛丁格的一個想像實驗,並沒有真的小貓被放進毒氣盒子中,薛丁格不過是用這個實驗來研究量子力學而已。量子力學研究什麼?它研究的是微觀世界,一個我們看不見摸不著的世界。
  • 薛丁格的貓與新量子力學(2)
    在微觀世界中量子力學無往不勝,人們用它預測粒子間的相互作用,分析材料的性能,甚至用它來計算分子的形狀,至今尚沒有任何一個實驗結果與它的描述相悖。它的數學形式也是如此優美,讓科學家看不到有任何修改它的必要。但是從沒有任何人,包括被稱為量子力學「教父」的丹麥物理學家尼爾斯·玻爾,告訴過人們,如何去理解量子力學——你只需要去接受它。
  • 量子力學講了什麼?薛丁格的貓是怎麼回事?不懂這些你就落後了
    乍一聽感覺很荒唐,但就是這樣一個荒唐的問題,在量子力學的科學家裡引起了很大的爭議,那麼量子力學究竟是一門怎樣的學說呢?薛丁格的貓又是怎麼一回事兒呢?目前人類的量子力學研究處於什麼狀態呢?我們這期視頻告訴你。帶你了解量子力學說到量子力學,我們就不得不提到我們熟悉的也是正在運用的叫做經典力學。
  • 為什麼沒人做「薛丁格的貓」這個實驗,是有技術難度嗎?
    為什麼沒人做「薛丁格的貓」這個實驗,是有技術難度嗎?一個不可能的實驗「薛丁格的貓」是一個許多人耳熟能詳的故事,有些人甚至能夠將它完整地背下來。然而真正能夠了解這個故事及其背景的人卻並不多,如果你真的希望誰複製這個實驗,去抓只貓來試一試的話,那就說明你真的不懂它。
  • 薛丁格提出「薛丁格的貓」,竟是為了推翻量子力學?
    薛丁格是量子力學的奠基人之一,1926年,他提出了波函數和薛丁格方程,構建了量子力學的一種數學形式——波動力學,奠定了近代量子力學的基礎。但是,他在1935年卻提出一個怪異的思想實驗——薛丁格的貓,這個實驗構建了一隻看上去處於「死」和「活」的疊加態的貓,讓人們感覺量子力學十分荒謬。一隻既死了又活著的貓,這還不夠荒謬嗎?
  • 什麼是薛丁格的貓?為何這隻貓將當時的量子力學攪得天翻地覆?
    說起薛丁格的貓,不僅要提到薛丁格,還需提到愛因斯坦,因為薛丁格的貓原本也是為了幫助愛因斯坦才提出來的。1935年,愛因斯坦與羅森、波多爾斯基聯合發表了一篇論文,直言當時處在萌芽時期的量子力學是不完備的,他們認為物質應該有確定的性質與數值,而不應該全由概率來描述。
  • 薛丁格的貓神奇在哪
    薛丁格的貓               ——科學界的神獸科學想要進步其實並沒有什麼捷徑可走,它靠的就是無數科學家前赴後繼的探索與研究
  • 薛丁格的貓:既死又活的貓,難以理解的糾纏態
    隨著這些年穿越電視劇的影響,蝴蝶效應和薛丁格的貓開始被大眾廣泛流傳。本篇文章就來講一講薛丁格的貓。實驗內容注意,量子力學與經典力學不同的地方在於量子力學強調了不確定性,即貓是一種既死又活的糾纏態,不是一個確定的死亡或者活著的狀態。舉例買一張彩票,你不到彩票開獎的那一天,你不知道你的彩票會中獎還是不會中獎。
  • 薛丁格的貓思想實驗原來是為了諷刺它的,量子之父看完都哭笑不得
    大家好,歡迎收看量子科普第99期,我是常常,今天和大家聊一聊薛丁格和薛丁格的貓在物理學界有這樣一個笑談:據說當物理學家愛因斯坦發表廣義相對論時,在場的科學家都聽得滿頭霧水,很多科學家對於愛因斯坦的相對論都表示不理解,只有三個科學家聽懂了,後來有一名科學家為了讓物理學界更好的理解相對論
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    是的,今天的Google首頁塗鴉就是為了紀念理論物理學家、量子力學先驅薛丁格126周年誕辰。就算是你對物理學毫不感興趣,相信你也聽說過薛丁格的貓。埃爾溫·薛丁格(1887年8月12日-1961年1月4日),全名Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger,生於奧地利維也納。奧地利理論物理學家,量子力學的奠基人之一。
  • 一隻生死未卜的貓決定了人類的未來,它是量子領域獲突破的關鍵
    審核:小文引言:無論你是否了解,可能你或多或少都聽過薛丁格的貓。薛丁格難道是一個動物學家嗎?為什麼他的貓這麼出名?當然不是。薛丁格是一名偉大的奧地利物理學家,薛丁格的貓是他設計出來的實驗。他不僅是量子力學的奠基人之一,同時對統計熱力學,原子光譜,固體比熱等領域有著卓越的貢獻。1933年,他提出的薛丁格方程使他獲得了諾貝爾物理學獎。當然,更多人知道薛丁格還是因為薛丁格的貓。要想了解薛丁格的貓,首先我們要了解兩個概念。首先是微觀粒子的疊加態。科學家們在研究光的性質時認為光具有波粒二象性,其中有一個著名的實驗——雙縫幹涉。
  • 物理學「神獸」薛丁格的貓,到底代表了什麼?答案比你想像的複雜
    這樣的現象在量子力學中十分常見,如果沒有觀察者存在,那麼我們就無法確定一個量子的狀態。薛丁格這個名字相信很多人都聽說過,但是對他的了解可能並不多,大部分人都是因為「薛丁格的貓」這個有意思的實驗才知道了薛丁格的名字。
  • 量子力學那點事兒華山論劍之二:薛丁格的貓
    海森堡不服矩陣力學被人分享,百尺竿頭更進一步,把獨孤九劍提升了一個新境界,叫什麼不確定性原理,不過這得管一管了,什麼不確定原理,還不是太極劍法的簡化版,這個倒是真的,玻爾的互補原理確實比不確定性原理深邃,而且玻爾的徽章上就有一幅太極圖,所以互補原理可以算是太極劍法。憶往昔,崢嶸歲月稠啊。
  • 薛丁格的貓命運如何?它告訴你平行宇宙和量子力學,一點也不難
    提到貓大家應該都不陌生,很多人都很喜歡貓咪,有的人家裡就有養貓,貓對於愛寵人士來說,它僅僅是個動物,更是一種陪伴,一種情感的寄託。不過接下來我們要說的這隻貓咪,它對於薛丁格來說不是陪伴,也不是情感的寄託,而是用來做實驗的。