Erwin Schrödinger kimdir, 1933 yılında Kuantum mekaniğine olan katkıları ve Schrödinger Denkleminin kurucusu olması sebebiyle Nobel Ödülü kazandı.
Erwin Schrödinger, 12 Ağustos 1887‘de Avusturya, Viyana‘da Erdberg ilçesinde Rudolf ve Georgine Emilia Brenda Schrödinger’in tek çocuğu olarak doğmuştur. Tam adı Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger’dır. Babası mumlu bez imalatçısı ve botanikçi olan bir zengin bir iş adamı olduğu için evde özel dersler alarak yetiştirildi. 1898 yılında “Akademisches Gymnasium” (Kraliyet Akademik Lisesi)’nde okumaya başladı ve 1906 yılında mezun oldu. Aynı yıl Viyana Üniversitesi‘nin fizik bölümüne kabul edildi. 1906’dan 1910’a kadar Viyana Üniversitesi’nde okudu.
Daha sonra 23 yaşında doktorasını bile tamamladı. 1910 yılında topçu subayı olarak askere gitti.1911 yılında askerlikten döndüğünde Viyana Üniversitesi’nde çalışmaya devam etti. 1914 yılında Birinci Dünya savaşında topçu subayı olarak askere tekrar çağrıldı ve İtalya cephesin görev yaptı. Savaş bittikten sonra yine Viyana’ya dönerek radyoaktif bozunum ve kristal yapıların dinamikleri üzerinde çalışmaya başladı.
1920 yılında Stuttgart‘ta doçent oldu. 1921 yılında Breslau Üniversitesine geçtiğinde de profesör oldu. Hemen ardında bir yılını tamamlamadan Zürih Üniversitesi‘ne geçti ve burada 6 yıl çalışırken renkli görüşün fizyolojisinden termodinamik problemlerine pek çok değişik konu üzerinde çalıştı. Ayrıca burada 1926 yılında atomaltı parçacıkların mekaniği üzerine altı makale yayınlayarak üne kavuştu. Bugün kendi adıyla anılan ve kuvantum mekaniğinin en önemli sonuçlarından biri olan Schrödinger Denklemi‘ni de ilk kez bu makalelerde açıkladı. Atomik spectrum, renklerin fizyolojisi üzerine yoğunlaştı. Onun en büyük keşfi Schrödinger dalga denklemleridir.
1927 yılında Amerika’ya giderek bir süre Wisconsin Üniversitesi‘nde ders verdi. Sonra da Berlin Üniversitesi‘ne gelerek fizik bölümü başkanlığını Max Planck‘tan devraldı. Yahudi olmadığı halde, Almanya‘da yükselen ırkçı Nazi iktidarından rahatsız olduğu için 1933 yılında İngiltere‘ye taşındı ve Oxford Üniversitesi‘nde profesör olarak görev yaptı. Aynı yıl, Paul Dirac ile beraber Nobel Fizik Ödülü‘nü aldığını öğrendi.
1933 yılında Kuantum mekaniğine olan katkıları ve Schrödinger Denkleminin kurucusu olası sebebiyle Nobel Ödülü kazandı. Schrödinger’in Kedisi diye bilinen düşünce deneyini önermiştir.
Erwin Schrödinger, mart 1920 ayında Annemarie Bertel ile evlendi.
Erwin Schrödinger, 1933 yılından sonra Oxford Üniversitesi‘nde görev yaptığı sıralarda karısından başka bir kadınla daha birlikte yaşadığı için Üniversiteden gördüğü baskıdan dolayı 1934 baharında Princeton Üniversitesi‘ne geçerek orada ders vermeye devam etti.
1935 yılında Schrödinger’in Kedisi adıyla bilinen düşünce deneyini de içeren üç kısımlı bir deneme yazısı yayımladı. 1936 yılında Avusturya‘ya dönerek Graz Üniversitesi‘nde görev aldı. 1938 yılında Naziler’in Avusturya’yı işgal etmesiyle Graz Üniversitesi’nin adı Adolf Hitler Üniversitesi olarak değiştirildi. İşini kaybetmemek için 1933 yılındaki muhalif davranışı için üniversite senatosuna bir mektup yazdı. Ama işini kaybetmekten kurtulamadı. 1938 sonunda karısıyla beraber apar topar Roma‘ya, sonra Belçika‘daki Gent Üniversitesi‘ne, oradan da 1939 sonbaharında Dublin İleri Araştırmalar Enstitüsü’ne geçti. Dublin’de 17 sene kalan Erwin Schrödinger İrlanda vatandaşı da oldu.
Erwin Schrödinger’in aşk hayatındaki skandallar İrlanda‘da da devam etti. Öğrencileriyle ilişkiler yaşadı ve iki ayrı İrlandalı kadından iki tane gayrımeşru çocuğu oldu. 1955 yılında emekli oldu. Bu süre zarfında Gravitation ve Elektromagnetism’in birleştirilmesi problemi de dahil birçok araştırma yaptı ve yazı yayımladı.
1956 yılında Viyana‘ya döndü ve birleşik alan teorisi ve genel görelilik kuramı üzerinde çalışmaya devam etti.
Erwin Schrödinger, 4 Ocak 1961 tarihinde Avusturya, Viyana’da tüberküloz nedeniyle 74 yaşında ölmüştür.
Dünya’nın uydusu Ay’ın görünmeyen yüzündeki bir dev kratere “Schrödinger” adı verilmiştir. Ayrıca 1993 yılında Viyana’da kurulan Uluslararası Matematiksel Fizik Enstitüsü’ne Erwin Schrödinger adı verilmiştir. Avusturya hükümeti 1983-1997 arasında tedavülde bulunan 1000 Schilling banknotlarının üzerine Schrödinger’in resmini kullanmıştır.
Kitapları :
1944 – Hayat Nedir?
1961 – Dünya Görüşüm
Hidrojen atomunun dalga mekaniği:
1925 yılında Schrödinger dalga teorisi ortaya çıkınca atomik yapı da bu yeni teori ile açıklanmak istendi. Bu amaçla yapılan teorik çalışmalar deneysel gözlemlerle çok iyi uyum gösterdi. Böylece ortaya çıkan yeni atom modeline dalga modeli ya da kuantum mekaniksel atom modeli dendi. Hidrojen atomu en basit atom ve hidrojen atomunun Coulomb potansiyeli küresel simetrik olduğu için dalga modelinin en basit uygulamasını oluşturur.
Hidrojen atomunda elektronun zamandan bağımsız Schrödinger denklemi ; D2.Y(r,teta, fi)+[2M/h(bar)2].[E+(ke2/r)]Y(r,teta,fi)=0 şeklindedir. Dik koordinatlar ile küresel koordinatlar arsında x=rsin(teta).cos(fi), y=rsin(teta)sin(fi), z=rcos(teta) ve dV=r2dr sin(teta).d(teta).d(fi) bağıntıları vardır. Küresel koordinatlarda Schrödinger denkleminin açık şekli
1/r2.[(d/dr)r2(dY/dr)]+1/r2Sin(teta)[(d/dr)Sin(teta)(dY/d(teta))]+1/r2Sin2(teta)[d2Y/d2(fi)]+[2M/h(bar)2].[E+(ke2/r)]Y=0 dır.
Bu denklem değişkenlerine ayırma yöntemi ile çözülebilmektedir. Y(r,teta,fi) dalga fonksiyonunun değişkenleri (çarpanları), Y(r,teta,fi)=R(r ).T(teta).F(fi) şeklindedir. Burada değişkenler; R ( 0 ,sonsuz), T(0,pi) ve F(0,2pi) aralıklarındadır. Bu Schrödinger denkleminde yerine konur ve denklem değişkenlere ayrılarak çözülür.
Yarıçapa bağlı kısmın çözümü; Rnl(r)=Nn.e-(Zr/na) .(Zr/na).Lqj(Zr/na) şeklindedir. Burada Lqj ,kuantum sayısı q=0,1,2… ve j q için Asosiye laguerre polinomudur. Açıya bağlı kısmın çözümü ;T(teta)=Nlm.Plm[cos(teta)] ve Fm(fi)=Kök(1/2pi).e+-im(fi) şeklindedir. Buradaki Pl,ml[cos(teta)] Asosiye legendre polinomudur. Açılara bağlı çözümlerin bileşimine Ylm(teta,fi) küresel harmonikler denir. Çözümlerdeki n,m ve l sayıları tamsayılardır. Kuantum fiziğinde, n; baş kuantum sayısı, l;yörünge kuantum sayısı, m ise manyetik kuantum sayısıdır. Ve bu kuantum sayıları n=1,2,3,…,sonsuz, l=0,1,2,…,(n-1), m=- l,….0,…..+l şeklindedir.
Hidrojen atomunun enerjisi Bohr modelindeki ile aynıdır. Fakat yarıçap hem baş kuantum, hem de yörünge kuantum sayılarına rn=a/2Z[3n2-l(l+1)] şeklinde bağlıdır. Bu yarıçapın beklenen değeridir (). Burada a Bohr yarıçapı, Z atom numarasıdır. Schrödinger denkleminden elde edilen çözümler birleştirilerek genel çözüm zamana da bağlı olarak; Y=Rnl(r).Tlm(teta).Fm.Z(zaman) şeklinde bulunur. Burada Spin etkisi ve görelilik etkisi göz önüne alınmamıştır.
