薛丁格

**埃爾溫・魯道夫・約瑟夫・亞歷山大・薛丁格**（德語：Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger；1887 年 8 月 12 日 —1961 年 1 月 4 日），生於奧地利維也納，是奧地利理論物理學家，量子力學奠基人之一。1926 年提出薛丁格方程式，為量子力學奠定了堅實的基礎。提出薛丁格貓思想實驗，試圖證明量子力學在宏觀條件下的不完備性。1933 年，因為「發現了在原子理論裏很有用的新形式」，薛丁格和英國物理學家保羅・狄拉克共同獲得了諾貝爾物理學獎，以表彰他們發現了薛丁格方程式和狄拉克方程式。父親魯道夫・薛丁格是油布和防水布工廠主，也是一名園藝家；母親喬治亞娜・艾米莉・布蘭達是維也納科技大學教授亞歷山大・鮑爾的女兒。

## 生平

### 早年

薛丁格 1887 年生於奧地利維也納附近的埃德伯格，1898 年進入文理高中，1906 年至 1910 年在維也納大學學習物理與數學並在 1910 年取得博士學位。此後在維也納物理研究所工作，當時的同事有弗蘭茲・塞拉芬・埃克斯納（Franz Serafin Exner）、弗里德里希・哈澤內爾（Friedrich Hasenöhrl）、弗里茲・科爾勞施（Fritz Kohlrausch）。在大學期間同園藝家弗蘭茲・弗里梅爾（Franz Frimmel）保持深厚友誼。母親是奧地利和英國利明頓混血。幾乎同時學習英語和德語，因為父母都在家講這兩種語言。他的父親信仰天主教，母親信仰路德教派。

1911 年，薛丁格成為埃克斯納的助理。在薛丁格幼年時期，他深受叔本華影響，因此廣泛閱讀叔本華作品，一生對色彩理論、哲學、東方宗教深感興趣。

### 中年

薛丁格在 1914 年至 1918 年參加了第一次世界大戰。此後在耶拿大學、司徒加特大學、布雷斯勞大學和蘇黎世大學教書。特別是在蘇黎世大學他所擔任的理論物理學的教授以前曾由愛因斯坦和馬克斯・馮・勞厄擔任過。在這裡他提出了著名的薛丁格方程式，創立了波動力學學說用以來描述量子力學。

1920 年 4 月 6 日他同安娜瑪麗・貝特爾（Annemarie Bertel）結婚。在同一年，薛丁格在耶拿成為馬克斯・維因的助理，並在 1920 年 9 月成為了副教授（ausserordentlicher Professor，ao. Prof.）。1921 年，在布雷斯勞（今弗羅次瓦夫）他成為正教授（ordenticher Professor，o. Prof.）。

1921 年，他搬到了蘇黎世大學。1926 年 1 月，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」（Quantisierung als Eigenwertproblem）來處理波動力學，並引入了現在稱之為薛丁格方程式。在本文中，他「推導」了不含時的波動方程式，並證明它正確地給出了類氫原子的能量特徵值。本文被視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。第二篇文章在四個星期後發表，給出了量子諧振子、剛體及雙原子分子的解，並給出了薛丁格方程式一個新的推導方式。在五月發表的第三篇文章中，薛丁格證明了他的做法等價於海森堡，並處理了史塔克效應。第四篇文章說明了如何處理隨時間變化的系統，例如散射問題。在此論文中，為了避免四次及六次的微方項，薛丁格引入了波動方程式的複數解（量子力學可說是從此由實轉複）。在引入了複數後，神奇的事發生了，波動方程式的一切就在他腳邊。（他最終將微方項的次數降為一） 這些文章在物理界被公認為意義重大，對他的職業生涯和成就具有重大的意義。薛丁格本人並不太喜歡量子理論的意涵，對於量子力學的機率詮釋，他說：「我不喜歡它，對於我得引入它我感到抱歉。」

1927 年薛丁格遷往柏林，接替馬克斯・普朗克在洪堡大學擔任理論物理學教授，並成為了普魯士科學院院士。在那裡他感受到了自由進行科學研究的濃厚氣氛。當時在柏林匯聚了世界頂尖的物理學家，比如他的同事維克托・維斯科普夫。在納粹黨 1933 年奪取政權後，薛丁格決定離開德國移居英國牛津，在牛津大學莫德林學院擔任訪問學者，同年他獲得了諾貝爾物理學獎。

### 晚年

1934 年，薛丁格在普林斯頓大學講學，校方希望能夠聘請他，但薛丁格拒絕了。之後，他要前往愛丁堡大學當講師，但簽證延誤，最後，1936 年他只好在奧地利格拉次的大學授課。1938 年薛丁格由於德奧合併而離開奧地利並遷往愛爾蘭都柏林，在那裡他於 1940 年建立了理論物理學院並一直擔任主任。

除了量子力學之外，1944 年著有《生命是什麼？》（What is Life?）。發現 DNA 雙螺旋的詹姆斯・杜威・沃森與弗朗西斯・克里克表示受薛丁格影響頗深。

1956 年薛丁格返回維也納，在維也納大學理論物理研究所教學直到去世。當他參加完在阿爾卑巴赫（Alpbach）舉行的高校活動後，由於當地風景優美而決定死後葬在此地。薛丁格因患肺結核在 1961 年 1 月 4 日病逝於維也納，死後如願被埋在了阿爾卑巴赫，他的墓碑上刻著以他命名的薛丁格方程式。

### 個人生活

薛丁格在 1920 年 4 月 6 日和安娜瑪麗・貝特爾結婚。

薛丁格患有結核，在 1920 年代曾幾次在阿羅薩的療養院中休養，波方程式也是在療養院推導出來的。

薛丁格在 73 歲時，於 1961 年 1 月 4 日因結核逝世於維也納，葬在奧地利阿爾卑巴赫的天主教墓園中。薛丁格並不是天主教徒，但因其宗座科學科學院的會員身分而被允許葬於此處。薛丁格的妻子安娜（生於 1896 年 12 月 3 日）在 1965 年 10 月 3 日逝世。

自 1989 年 Walter Moore 在劍橋大學出版社的第一本全面性傳記以來，薛丁格對女性尤其是少女性虐待的事證及其相關言論不斷被揭露，以致 2022 年都柏林聖三一大學物理學院決定改掉以他為名的演講廳與系列講座，並移除學院大樓內他的畫像。

## 成果與榮譽

1926 年他提出著名的薛丁格方程式，至今仍是量子力學的理論基礎。沃納・海森堡在稍早的時候提出矩陣力學，薛丁格提出薛丁格方程式，兩者可以得到相同的結果。薛丁格隨後證明，兩者在數學上是等價的。薛丁格方程式使用微分方程式的形式，比矩陣力學容易理解，因此被廣泛用於教學。

1933 年薛丁格獲得諾貝爾物理學獎。

1937 年薛丁格被授予馬克斯・普朗克獎章。

1944 年薛丁格出版了《生命是什麼》，此書中提出了負熵的概念。他自己發展了分子生物學，想通過用物理的語言來描述生物學中的課題。他還發表了許多的科普論文，它們至今仍然是進入到廣義相對論和統計力學的世界的最好嚮導。

1956 年薛丁格獲得了奧地利科學院以他為名的埃爾溫・薛丁格獎。

1957 年薛丁格獲得了奧地利科學藝術獎章。

最著名的思想實驗是薛丁格貓，在這個試驗中他把量子力學中反直觀的效果轉嫁到日常生活中的事物上來，並想以此來表達他對想要用一般的統計學說來解釋量子物理的拒絕。

此外薛丁格還發表了 50 餘本著作，涉及不同主題，還進行了統一語義場論的努力。

## 參見

* 薛丁格方程式
* 薛丁格貓

## 註釋

## 外部連結

* 諾貝爾官方網站關於薛丁格簡介（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Erwin Schrödinger on an Austrian banknote.（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* YouTube 上的 1927 Solvay video with opening shot of Schrödinger
* "_biographie（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）_ " (in German) or
* "_Biography from the Austrian Central Library for Physics（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）_ " (in English)
* Encyclopaedia Britannica article on Erwin Schrodinger（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* "_Deutsche Biographie_"
* Nobel Lectures, Physics, 1922–1941, "_Erwin Schrödinger Biography_" from NobelPrize.org
* 約翰・J・奧康納； 埃德蒙・F・羅伯遜, Schrodinger, MacTutor 數學史檔案 （英語）
* Vallabhan, C. P. Girija, "_Indian influences on Quantum Dynamics_" [_ed._ Schrödinger's interest in Vedanta]
* Schrödinger Medal（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） of the World Association of Theoretically Oriented Chemists (WATOC)
* _The Discovery of New Productive Forms of Atomic Theory_ Nobel Banquet speech (in German)
* Annotated bibliography for Erwin Schrodinger from the Alsos Digital Library for Nuclear Issues
* （義大利文） Critical interdisciplinary review of Schrödinger's "What Is life?" （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）