Erwin Schrödinger

Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (en alemán: [ˈɛʁviːn ˈʃʁøːdɪŋɐ]), nado o 12 de agosto de 1887 en Viena e finado o 4 de xaneiro de 1961 na mesma cidade, foi un físico austríaco famoso polas súas contribucións á Mecánica cuántica, especialmente a Ecuación de Schrödinger, pola cal recibiu o Premio Nobel de Física en 1933, compartido con Paul Dirac.
Tras unha longa correspondencia con Albert Einstein propuxo o experimento teórico coñecido como o Gato de Schrödinger. Prestou atención aos aspectos filosóficos da ciencia, aos conceptos filosóficos occidentais e orientais, á ética e á relixión e tivo un notable interese en Vedanta durante toda súa vida. Traxectoria
Infancia e mocidade
Schrödinger naceu en Erdberg, unha localidade próxima a Viena en 1887. Era fillo de Rudolf Schrödinger e Georgine Emilia Brenda. No ano 1898 entrou no Akademisches Gymnasium, unha das institucións de ensino medio máis prestixiosas do ámbito xermánico. Entre os anos 1906 e 1910, Schrödinger estudou en Viena recibindo clases de Franz Serafin Exner e de Friedrich Hasenöhrl. Tamén realizou traballos experimentais en colaboración con Friedrich Kohlrausch. En 1911, Schrödinger converteuse en asistente de Exner.
Inicios da carreira científica (1911 - 1921)
En outubro de 1911, despois de pasar un ano de servizo militar no exército austríaco, Schrödinger volvieu ao seu antigo instituto de física como asistente de Exner. Deu clases de física e participou en experimentos levados a cabo no laboratorio de Exner. En 1913, Schrödinger solicitou o cargo de Privatdozent e, tras cumprir os requisitos pertinentes (publicar un artigo científico, dar clases maxistrais de proba. .. ), a principios de 1914 o Ministerio aprobou a súa petición e concedeulle a venia legendi, máxima cualificación académica que unha persoa pode acadar en certos países de Europa e Asia. A primeira guerra mundial pospuxo o comezo da carreira pedagóxica de Schrödinger. O mozo serviu como oficial de artillaría nas áreas relativamente pacíficas da fronte do sueste de Austria, en Raibl, Komárom e Prosecco, na rexión de Trieste. En 1917 chegou a ser profesor de meteoroloxía na academia de oficiais de Wiener Neustadt. Os seus horarios deixábanlle bastante tempo para ler a bibliografía profesional e traballar en problemas científicos. En novembro de 1918, Schrödinger volveu a Viena. Pouco despois recibiu unha oferta para ocupar a cátedra de física teórica da Universidade de Chernivtsí. Despois do colapso do Imperio Austrohúngaro, a cidade quedou situada noutro país, polo que rexeitou a oferta. A difícil situación económica, o seu escaso soldo e a creba do negocio familiar obrigárono a procurar un novo traballo, mesmo no estranxeiro. Xurdiulle unha oportunidade en 1919, cando Max Wien, xefe do Instituto de Física da Universidade de Jena, o convidou a ser asistente de profesor de física teórica. O austríaco aceptou a oferta de todo corazón e en abril del 1920 trasladouse a Jena, xusto despois de casar con Annemarie Bertel o día 6 daquel mes. Aínda así, só quedou catro meses, posto que o 20 de setembro foi vivir a Stuttgart para ser profesor asociado de física na Escola Técnica Superior (actualmente Universidade de Stuttgart). A pesar da alta inflación do momento, ofrecéronlle un grande aumento de soldo. Aínda así, outras institucións axiña empezaron a ofrecerlle condicións mellores e o cargo de catedrático de física teórica, incluíndo as universidades de Breslau, Kiel, Hamburgo e Viena. Schrödinger decidiuse pola primeira e abandonou Stuttgart en 1921. En Breslau traballou durante a tempada estival, mais ao final volveu cambiar de ocupación, desta vez para ser xefe do prestixioso Departamento de Física Teórica da Universidade de Zürich.
Zürich - Berlín (1921 - 1933)
Schrödinger mudouse a Zürich no verán de 1921. A vida en Suíza resultoulle máis estable. O científico practicou o esquí e o alpinismo nas montañas, que ofrecían moitas oportunidades de recreo. As súas relacións con Peter Debye, Paul Scherrer e Hermann Weyl, que traballaban na Politécnica de Zürich, non moi lonxe, favoreceron a creatividade científica de Schrödinger. O seu tempo en Zürich foi escurecido por unha doenza grave en 1921 e 1922. Diagnosticáronlle tuberculose e tivo que pasar nove meses recuperándose en Arosa, nos Alpes suízos. En termos de creatividade, os anos en Zürich foron os máis frutíferos e Schrödinger escribiu a súa obra clásica sobre mecánica ondulatoria. Sábese que Weyl lle serviu de grande axuda á hora de resolver as dificultades matemáticas.
En xaneiro de 1926 publicou un artigo titulado Quantisierung als Eigenwertproblem ("Cuantización coma problema de autovalores") na prestixiosa revista Annalen der Physik sobre a cuantización do problema dos vectores propios. Xunto a outra serie de artigos sentou a base da mecánica cuántica ondulatoria moderna e nos cales transcribiu en derivadas parciais a súa celebre ecuación diferencial, que relaciona a enerxía asociada a unha partícula microscópica coa función de onda descrita por dita partícula. Deduciu este resultado tras adoptar a hipótese de De Broglie, enunciada no ano 1924, segundo a cal a materia e en especial as partículas microscópicas son de natureza dual e se comportan ao mesmo tempo coma onda e coma corpo. A ecuación de Schrödinger ten coma resultado funcións de onda relacionadas coa probabilidade de que se dea un determinado suceso físico, coma a posición específica dun electrón na súa órbita arredor do núcleo. A notoriedade que xerou a súa innovadora obra fixo que Schrödinger chegase a ser un dos principais candidatos ao prestixioso cargo de catedrático de física teórica na Universidade Humboldt de Berlín, que quedara vacante despois da dimisión de Max Planck. Despois do rexeitamento de Arnold Sommerfeld e de superar dúbidas sobre se valía a pena abandonar Zürich, Schrödinger aceptou a oferta e comezou a traballar no seu novo cargo en outubro de 1927. En Berlín, o físico austríaco atopou amigos e aliados que compartían a súa visión conservadora da mecánica cuántica e non recoñecían a interpretación de Copenhaguen, incluídos o propio Max Planck, Albert Einstein e Max von Laue. Na universidade, Schrödinger deu clases de varias disciplinas da física, encargouse de seminarios e moderou coloquios de física, mais en xeral non atraía moita atención, o que resultaba evidente polos poucos estudantes que tiña. En palabras de Victor Weisskopf, que traballou durante un tempo como asistente de Schrödinger, Erwin "facía o papel de forasteiro na universidade".
O mesmo ano 1927 asistiu ao V Congreso Solvay, dedicado á estrutura e ás propiedades do núcleo atómico que se desenvolveu na Universidade Libre de Bruxelas.
Oxford - Graz - Gante (1933 - 1939)
Schrödinger, quen ocupara o posto de Max Planck na Universidade de Berlín, describiu o tempo que pasou en Berlín como "os marabillosos anos durante os que ensinei e aprendín". Porén o ascenso do Partido Nazi e a chegada de Hitler ao poder, decidírono a abandonar Alemaña. Aínda que nunca o manifestara en público, non simpatizaba co nazismo e non quería permanecer baixo a autoridade dun réxime antisemita. Así, abandonou Alemaña en 1933; o mesmo Schöringer explicou a súa saída do país dicindo que "non podo sufrir que me asedien os políticos".
O físico británico Frederick Lindemann, quen máis tarde sería nomeado vizconde de Cherwell, estaba de visita en Alemaña e invitou a Schöringer a acompañalo ao Magdalen College da Universidade de Oxford. Erwin e a súa dona saíron de vacacións a Tirol do Sur, desde onde viaxaron directamente a Oxford. Ao pouco de chegar, soubo que fora galardoado co Premio Nobel de Física, xunto a Paul Dirac, "polo descubrimento de novas formas produtivas da teoría atómica".
En 1934 fixo un lectorado na Universidade de Princeton onde lle ofreceron unha praza permanente que non aceptou. O 3 de agosto de 1934 participou en Santiago de Compostela no XIV Congreso da Asociación Española para o Progreso das Ciencias, e despois impartiu seis conferencias en Santander, transcritas e publicadas polo filósofo Xavier Zubiri. Na primavera de 1935 percorreu España coa súa esposa nun pequeno BMW.
Estivo a punto de ir á Universidade de Edimburgo pero o seu visado xa expirara, e en 1936 acepta o cargo de catedrático de Física Teórica na Universidade de Graz, en Austria. A estadía de Schöringer no seu país natal non durou moito. En marzo de 1938 tivo lugar o Anschluss, ou anexión de Austria por parte da Alemaña nazi. Schöringer comezou a ter problemas debido á súa fuga de Berlín en 1933 e as súas posturas políticas contrarias ao nazismo, polo cal, seguindo os consellos do reitor da universidade, publicou un escrito no Tagespost retractándose da súa oposición ao nazismo (posteriormente arrepentíriase de telo feito, tal como lembrou Einstein), que lle valeu feroces críticas por parte dos seus colegas expatriados. Aínda así, este feito non bastou para que os nazis esqueceran a ofensa, e foi destituído na universidade por carencia de fiabilidade política. Sufriu acoso e recibiu instrucións de non abandonar Austria. Temendo que tería que permanecer alí á forza, saíu rapidamente de Austria cara Roma (naquel tempo, a Italia fascista era o único país ao que podían viaxar os cidadáns do Terceiro Reich sen necesidade dun visado).
Desde Roma viaxou en tren a Xenebra e desde alí a Oxford onde non foi ben recibido, en parte pola súa retractación en Graz. El explicou que estaba arrepentido e xustificouno dicindo que cos nazis había que ter moito coidado. Tras dous meses en Oxford aceptou unha praza de profesor visitante en Gante durante un ano, comezando en decembro.
Dublín - Viena (1939 - 1961)
Ao tempo que aceptaba a oferta da universidade de Gante, Schrödinger estaba en negociacións co primeiro ministro de Irlanda, Éamonn de Valera, matemático de formación, quen desexaba establecer en Dublín un Instituto de Estudos Avanzados. Deste xeito, en outubro de 1939, ao pouco de iniciarse a Segunda guerra mundial, chegou Schrödinger a Dublín onde ía ter un posto seguro de profesor temporal. Estáballe moi agradecido á universidade de Gante pola hospitalidade que lle ofreceran e escribiu ao reitor para "expresar a profunda débeda que sentía coa súa terra polo refuxio e axuda incondicionais que recibiu en momentos críticos". En Irlanda estableceuse en Kincora Road no suburbio dublinés de Clontarf, onde viviu modestamente. En 1940 foi nomeado Director da Escola de Física Teórica, e permaneceu alí durante 17 anos. Adquiriu a nacionalidade irlandesa en 1948 sen renunciar á cidadanía austríaca. Durante a súa estancia en Dublín realizou máis de cincuenta publicacións en varias áreas, desde a bioloxía á historia da ciencia (Nature and the Greeks, 1954) pasando polas súas aproximacións a unha teoría unificada de todas as forzas fundamentais (ás veces chamada Space-Time Structure, 1950). En 1944 publicou en inglés What is life? (Que é a vida? ), unha obra menor que de todas as maneiras tivo grande influencia sobre o desenvolvemento da bioloxía. Schrödinger residiu en Dublín ata a súa xubilación en 1955. En 1956 volveu a Viena. Os derradeiros anos sa súa vida dedicounos á física matemática, á relatividade xeral e á teoría do todo, pero o seu derrradeiro libro Meine Weltansicht (A miña visión do mundo), de 1961, dedicouno á súa visión da metafísica. Schöringer faleceu o 4 de xaneiro de 1961 en Viena, a consecuencia da tuberculose á idade de 73 anos. Foi soterrado en Alpbach, no Tirol austríaco. Vida persoal
O 6 de abril de 1920, Schrödinger casou con Annemarie (Anny) Bertel, mais tivo unha vida persoal pouco convencional. Cando emigrou a Irlanda en 1938, obtivo visados para el, para a súa esposa e para outra muller, Hilde March. March era a esposa dun colega austríaco e Schrödinger tivera unha filla con ela en 1934. Schrödinger escribiu persoalmente ao Taoiseach, Éamon de Valera, para obter o visado para ela. En outubro de 1939, os tres instaláronse en Dublín. Schrödinger tivo outras dúas fillas de dúas mulleres diferentes mentres estivo en Irlanda. Obra
Ecuación de Schrödinger
Desenvolta en 1925 describe a dependencia temporal dos sistemas mecanocuánticos. É de grande importancia na teoría da mecánica cuántica, onde representa un papel que se pode considerar semellante ás leis de Newton na mecánica clásica.
Na mecánica cuántica, o conxunto de todos os estados posíbeis nun sistema descríbese por un espazo de Hilbert complexo, e calquera estado instantáneo dun sistema descríbese por un vector unitario nese espazo. Este vector unitario codifica as probabilidades dos resultados de todas as posíbeis medidas feitas ó sistema. Como o estado do sistema xeralmente cambia co tempo, o vector estado é unha función do tempo. Con todo, debe lembrarse que os valores dun vector de estado son diferentes para distintos lugares. Noutras palabras, tamén é unha función de x (ou, tridimensionalmente, de r). A ecuación de Schrödinger dá unha descrición cuantitativa da taxa de cambio no vector estado.
Gato de Schrödinger
En 1935, despois dunha extensa correspondencia co seu amigo Albert Einstein, propuxo e publicou o experimento mental coñecido como o gato de Schrödinger coa intención de ilustrar os problemas da interpretación de Copenhaguen da mecánica cuántica cando se intenta aplicar á descrición de fenómenos a escala macroscópica.
As cuestións filosóficas que formula o gato de Schrödinger aínda se están a debater. É un experimento que se usa con moita frecuencia na ciencia popular e recreativa.
Na cultura popular, cabe mencionar que o gato de Schrödinger é un tema recorrente na serie The Big Bang Theory. O tema aparece por primeira vez cando Sheldon tenta explicar o experimento a Penny coma un exemplo para axudala a decidir se ten que saír ou non co seu amigo Leonard. A partir dese momento, menciónase varias veces en sucesivos capítulos e úsase frecuentemente para facer bromas.
A cor
Schrödinger fixo aportacións importantes no campo da cor, o traballo de Ernst Mach tróuxoo á teoría da visión ou perceción da cor, un campo no que chegou a ser un experto recoñecido. Tamén fixo estudos de colorimetría, estudou diferentes espazos de cor do modelo CIE 1931 XYZ da Comisión Internacional de Iluminación. Dado que a mestura aditiva das cores segue as normas da adición vectorial, representou as cores coma vectores.
What is life?
En 1944 publicou en inglés un pequeno volume titulado What is life? ("Que é a vida? "), resultado dunhas conferencias divulgativas. Pese a que é considerada unha obra menor de Schrödinger en comparación co seu traballo na física tivo unha grande influencia do desenvolvemento do campo da bioloxía. Proporcionou dúas ideas fundamentais: Que a vida non é allea nin se opón ás leis da termodinámica, senón que os sistemas biolóxicos conservan ou amplían a súa complexidade exportando a entropía que producen os seus procesos, a neguentropía.
Que a química da herdanza biolóxica, nun momento no que non estaba clara a súa dependencia de ácidos nucleicos ou proteínas, debe basarse nun cristal aperiódico, contrastando a periodicidade esixida a un cristal coa necesidade dunha secuencia informativa. Segundo as memorias de James Watson o libro de Schrödinger inspirouno para investigar os xenes, o que o levou ao descubrimento da estrutura de dobre hélice do ADN. Recoñecementos
En 1933 recibiu o Premio Nobel de Física.
En 1937 recibiu a Medalla Max Planck.
En 1949 incorporouse como membro na Royal Society de Londres.
En 1983 o Banco de Austria emitiu un billete de 1000 xilins dedicado a Schrödinger.
Na súa honra bautizouse o asteroide (13092) Schrödinger descuberto o 24 de setembro de 1992 por Freimut Börngen e Lutz D. Schmadel. .
O cráter lunar Schrödinger leva ese nome na súa memoria.
En 1993 fundouse en Viena o Instituto Internacional de Física Matemática Erwin Schrödinger.
En 1999 a Academia de Ciencias de Austria creou o premio Erwin Schrödinger (Erwin-Schrödinger-Preis).