Erwin Schödinger

ERWİN SCHRÖDİNGER (1887 – 1961)

Göttingen, Kopenhag ve Cambridge fizikçilerinden habersiz, Zürih’ te Erwin Schrödinger adlı bir fizikçi paketçik devinbilimini keşfetmekteydi ama başka bir biçimde.

Viyana doğumlu olan Schrödinger sağladığı başarılardan dolayı haklı olarak epeyce ünlenmişti. Avusturalya’ lı babası oldukça kültürlü bir çelebiydi; bitki bilim ve kimya dahil birçok bilimsel konuda sahibiydi; annesi İngiliz idi. Sanatçı yaradılışlıydı, açık ve kolay yazardı. Erwin, eğitimini Viyana’ da tamamladı. Birinci dünya savaşında Avusturya ordusunda çarpıştı. Arkasından çeşitli üniversitelerde çalıştı ve sonunda, anıtsal çalışmasını gerçekleştirdiği Zürih Üniversitesine yerleşti. De Broglie’ nin düşüncelerinden ve Debye ile Einstein’ın bunlara dair yaptığı yorumlardan etkilenerek, doğru dalga kuramını geliştirdi.

Başlangıçta her şeyi görelilik bakış açısıyla ele aldı ve deneyle uyuşumlu sonuçlar alamadı. Göreliliği kullanmadığında başarı elde etti. Bunun sebebi elektron bükümünü hesaba katmayışıydı.

Çalışmasını Ocak 1926’da yayımladı. (Annalen der Physik) ve ünlü denklemini yazdı.


2 + (x, y, z) + 8 π2 m [ E – U (x, y, z)] Ψ (x, y, z) = 0

h2

Bu denklem tüm dalga devinimleri için tipik bir denklemdir. Ses dalgaları, elektromanyetik dalgalar ve diğerleri hep Schrödinger’inkine benzer matematik denklemleriyle anılır.

Schrödinger denklemindeki 2 , Laplace işlemcisi, E sistemin enerjisi ve u(x, y, z) de sistemi tanımlayan potansiyel enerjidir. Ψ (x, y, z) fonksiyonuna Schrödinger ölçeği (=scala) denir. Schrödinger denklemi ancak E özel değerleri için “kabul edilebilir (=acceptable) çözümler” yani ∫ [Ψ (x, y, z) ]2 dx dy dz integralinin sınırlı olduğu çözümler verir. Bu çözümlere özdeğerler denir ve bu değerlerin bütünü bir tayf tanımlar. Böylece paketçiklenme ortaya çıkar.

Schrödinger’in makaleleri, Einstein’ın ve Planck’ınkiler gibi Annalen der Physik’de basıldı. “Özdeğer problemi olarak paketçiklenme” ortak başlığını taşıyorlardı ve hemen evrensel dikkat ile hayranlık uyandırdı. Schrödinger’in bu kadar çabuk evrensel oluşu matematiğinin fizikçilere tanıdık gelen bir türde oluşuydu kuşkusuz ve yönteminin tümü matematiksel açısal klasik dalga kuramından farklı değildi. Başarısının başka bir nedeni de yöntemlerinin somut pratik problemlere Heinsenberg’inkinden çok daha kolay uygulanıp, deneylerle karşılaştırılabilir olmasıydı.

Yine de büyük bir çözülmeden duruyordu. O dalga gibi yayılan gizemli ölçek Ψ nedir? Bir süre için Schrödinger gibi başkaları da bir kompleks sayı olan Ψ ‘in büyüklüğü bir bulut gibi çözünmüş elektronun yük yoğunluğu olduğunu düşünmüşlerdi. Yine de bu yorumlama epeyce kuşku yüklüydü.

Schrödinger’in kuramı Kopenhag’da hayranlık uyandırmış ama μ yorumu kabul görmemişti. Bahr, Schrödinger’i, kuramıyla ilgili sorunları tartışmak amacıyla davet etti, yoruma yönelttiği eleştiri ve itirazlarıyla onu epeyce rahatsız etti ve sonunda Schrödinger hastalanıp yatağa düştü. Ancak bu Bohr’u durdurmadı fiziğin bu denli yaşamsal bir sorunu karşısında kendini ev sahibi olmasına rağmen – kontrol edememişti.

Schrödinger’in sonraki yaşantısı yaşadığı dönemin aynısıdır. Berlin’de Planck’ın yerine geçti, ama 1933’de Nazizmin gelişmesiyle Almanya’dan ayrılıp Oxford’a geçti. 1936’da Hitler Avusturya’yı topraklarına kattıktan sonra, ülkesine: Graz’a adeta kovulmak için geri döndü. Roma’ya kurtarabildiği tüm eşyasını koyduğu bir sırt çantasıyla geldi. Fermi ile görüşerek, kısa bir süre için bir yurt, bir sığınak bulduğu Vatikan’a götürmesini rica etti. Oradan da 1955’e dek kalacağı Dablin’deki ileri araştırmalar enstitüsüne geçti. Biyofizikçilerde önem taşıyan “yaşam nedir!” adlı bir kitapçık yazdı. Sonra Viyana’ya döndü ve orada öldü.

Ψ nin anlamı, Max Born 1926’da elektrik değil olasılık yoğunluğu olarak yorumlayınca açıklık kazanmaya başladı; yani [Ψ (x,y,z)]2 dτ elektronunun x, y, z koordinatlarındaki dτ aralığında bulunma olasılığıdır.

Bunun sonucunda Heisenberg ve Schrödinger kuramlarının matematiksel ayrılığı fark edildi. Schrödinger denkleminin özel bir problem için nasıl çözüleceğini bilen herkes Heisenberg matrislerini hesaplayabilirdi, ya da tersi. Bu aynı problemi geometrik ve analitik yoldan çözmeye benziyordu. Yani dalga devinimi ve Matrizenmechanick aynı şeydi.