Mahdollisuudet ovat, et muista Erwin Schrödinger (joka oli syntynyt tämä päivä 128 vuotta sitten) hänen kuuluisa kissa, mutta kohokohta vietetään fyysikon ura oli oikeastaan liity kissan ajatellut kokeita. Tiedemiesten keskuudessa hän on tunnetumpi siitä, että hän on antanut meille perustyökalut kuvaamaan kvanttikäyttäytymistä.,

Luominen Kielen Opiskeluun kvanttimaailmassa

1920-luvulla, joka syntyi kvanttimekaniikka—toimintaa pienin, keskeisimpiä osatekijöitä kaikkien asia—oli jännittävää aikaa olla fyysikko. Suurimmat elossa olevat mielet kiirehtivät etsimään tapoja kuvailla tätä uutta maailmaa, joka oli murrettu auki. Werner Heisenberg keksi hänen muotoilu kvanttimekaniikka käyttäen matriisit, järjestelmä, joka tarvitaan vain algebra. Mutta Schrödinger ajatteli eri mallia käyttäen aaltoja matriisien sijaan.,

Schrödingerin mallin aaltofunktiot ovat fyysikko Sean Carrollin mukaan ”vaikeampia ratkaista, mutta intuitiivisempia.”

Schrödingerin malli perustuu hänen samannimisen yhtälö, joka kuvaa kehitystä aalto-toiminto, fyysisen järjestelmän ajan. Se on tavallaan kuin kvanttiversio Newtonin toisesta liikelaista (voima = massa x kiihtyvyys). Kun kuvataan hiukkasten käyttäytymistä, Newtonin säännöt eivät toimi yhtä hyvin, joten matematiikan pitää saada hieman monimutkaisempi., Täällä on kaikkein yleinen muoto yhtälö:

tässä kaavassa i on kuvitteellinen yksikkö (neliöjuuri -1); ħ on Planckin vakio jaettuna 2π; ∂/∂t on osittainen johdannainen muuttuvat ajan myötä; Ψ on järjestelmän aaltofunktion; ja Ĥ on Hamiltonin operaattori, joka edustaa energia-järjestelmä. Hamiltonin operaattori on keskeinen osa: se kuvaa, millaista järjestelmää tarkastelemme.,

”Schrödingerin yhtälö on aivan teoreettista fysiikkaa”, sanoo World Science Festival co-perustaja ja Columbia University fyysikko Brian Greene. Yhtälö ” ei ole yksittäinen matemaattinen lausuma. Se on yleinen suhde, joka tietääksemme pitää aina. Kaikissa tilanteissa sinun on osattava soveltaa tätä suhdetta, ja hakemuksen yksityiskohdat vaihtelevat tilanteesta toiseen. Mutta tietääksemme laki on laki.,”

Takaisin kaava on yksityiskohtia: Laita se kaikki yhdessä, ja jos sinulla on tilannekuvan ”aalto” jossain vaiheessa, käyttäen Schrödingerin yhtälön avulla voit puhua siitä, mitä se tulee näyttämään tulevaisuudessa.

”ajattelen kaikkia yhtälöitä, jotka tällä hetkellä tunnemme, on mitä todennäköisimmin 1 000 vuoden päässä”, Carroll sanoo.

Uraauurtava Yhtälö, Joka Johti Nobelin

Tämä kaava oli ilmestys aikaan., Se selittää sen, että hiukkaset eivät yleensä käyttäydy kuin pienet biljardipallot skittering pöydän yli; joskus, ne on parempi ajatella aaltoina. Kun ranskalainen fyysikko Louis de Broglie oli jo otaksuttu, että aalto-hiukkanen kaksinaisuus on olemassa, Schrödingerin saa tutkijat kuvaamaan hiukkasia ja niiden aallot—toiminnassa. Se oli tarpeeksi vaikuttava saavutus tiedemiehet istuu Nobel-komitealle, joka myöntää Schrödingerin Nobelin Fysiikan vuonna 1933 (jaettu muiden aalto mekaniikka tutkija Paul Dirac).,

”Kautta tutkimus aalto ominaisuudet asia, onnistunut luomaan uuden järjestelmän mekaniikka, joka omistaa myös hyvä liikkeen sisällä atomien ja molekyylien,” H. Pleijel, sitten-puheenjohtaja Nobel-Komitea Fysiikan, sanoi vuonna 1933 puhe esittää, että vuoden palkinnot. ”Schrödingerin aallon yhtälö on tarjonnut kätevä ja yksinkertainen tapa käsitellä ongelmia valon aallonpituuksilla, ja on tullut välttämätön työkalu tämän päivän fyysikko.”

Takaisin Kissa

Ja kuten coda (joka on, tietenkin, latinaksi tail), palataan nopeasti kissa., Vaikka se ei ole aivan niin välttämätön työkalu, kuten Schrödingerin yhtälö, että ”Schrödingerin kissa”, ajatteli kokeilla vielä resonoi niin voimakas esimerkki oikukas luonne kvantti mekaniikka. Kertaus siitä, mitä se tarkoittaa, katso videolta Brian Greene.