Erwin Schrödinger

Schrödinger denklemi, kuvantum fiziğinde bir kuvantal sistemin dalga fonksiyonunu belirleyen, görelilik kuramına uymayan diferansiyel denklem. Heisenberg’in “matrisler mekaniği” kurmasından az bir zaman sonra, 1926’da, Schrödinger "Özdeğer problemi olarak kuvantalama” (Ouantisierung als Eigenwert problem) adlı altında dört makale yayımladı. Schrödinger bu yazılarında bir kuvantum sisteminin kararlı hallerinin (yani belirli enerjiye sahip hallerinin) enerjilerinin, kimi koşullarda, diferansiyel bir operatör olarak yazılabilen bir operatörün özdeğerleri olduklarını kanıtladı. Böylece, bu özdeğerlerin araştırılıp saptanması ikinci dereceden kısmi türevli bir denklem olarak ortaya çıkan ve modülünün karesi bir parçacığın t anında x noktasında bulunması olasılığı olarak yorumlanan ve kendine de dalga fonksiyonu denen +(x, İ) gibi karmaşık değerli bir fonksiyonun gerçeklediği bir “dalga denklemi"nin çözümüne indirgeniyordu.

Genellikle dalga yorumu denilen bu görüş açısı ile, Heisenberg'in matris yorumu denilen görüş açısı arasında eşdeğerlik olduğu 1926'dan az bir zaman sonra yine Schrödinger tarafından gösterildi. Schrödinger'in dalga fonksiyonu kuramı kuvantum mekaniğinin M. Born tarafından ortaya atılan olasılıkçı yorumuna temel olmuştur, bu bakımdan da kuvantum kuramının başlangıcında egemen olan epistemolojik tartışmaların bir odak noktasını oluşturmuştur. Schrödinger’in kuramının asıl ilginç yönü etkinliğidir: atom ve moleküllerle ilgili bütün ya da hemen hemen bütün hesaplar Schrödinger denkleminin bir çözümünden ibarettir. Öyle ki, uzun zaman boyunca, kuvantum kuramının bir matematik problemine: Schrödinger denkleminin çözümü problemine indirgenmekten ibaret olduğu eğilimi egemen olmuştur.
Aslında Schrödinger kuramı hem bundan çok daha fazla ve hem de çok daha az şey ifade eder.

Bu kuram açıkça ifade edilmiş şu belli başlı yaklaşımlara dayanmaktadır:

1. Kuram, en azından maddesel taneciklerin yaratılması ve yok olması olaylarını göz önüne almamaktadır; bu taneciklerin sayısının değişmez olduğu varsayılmaktadır.
2. Maddesel taneciklerin alçak hızlarla hareket ettikleri varsayılmaktadır; bu görelilik kuramına uymayan ama Galilei anlamındaki görelilik ile uyumlu olan bir kuramdır.
3. Kuram, fotonların soğurulması ve yayınlanmasını ancak fenomenolojik bir biçimde kendi çevresine sokabilmededir Fakat Schrödinger dalga denklemi kesinlikle bir fotona uygulanamaz; dalga fonksiyonu kavramının yalnızca maddesel bir tanecik için bir anlamı vardır Bu yaklaşımın koşulları atom ve molekül fiziğinin alanına uymaktadır. Bu, elektronların atom içinde görelilik dışı hızlarla hareket etmelerini sağlayan ve adına ince yapı değişmezi denilen, değeri düşük (1/137) olan elektromanyetik kuplaj sabitinden ve bu elektronlardan birinin yaratılması ya da yok olmasında ortaya konulması gerekli 1 MeV = 106eV mertebesindeki enerjilerin ise, yalnızca 10eV mertebesinde enerjiler gerektiren atom ve molekül süreçleri için kıyaslanamayacak kadar büyük olmasından kaynaklanmaktadır.

Schrödinger, Erwin

(d. 12 Ağustos 1887, Viyana - ö. 4 Ocak 1961, Viyana)
kurduğu ve geliştirdiği dalga mekaniğiyle kuvantum mekaniğine yeni ve yalın bir biçim kazandıran ve bu katkısı nedeniyle 1933 Nobel Fizik Ödülü’nü İngiliz fizikçi P. A. M. Dirac ile birlikte kazanan AvusturyalI kuramsal fizikçi.

1906’da Viyana Üniversitesine girdi, 1910’da doktora çalışmasını tamamladı, ertesi yıl aynı üniversitede asistan olarak çalışmaya başladı. I. Dünya Savaşı’na katıldı. Jena ve Stuttgart üniversitelerinde kısa süreli görevlerin ardından 1921’de Zürich Üniversitesi’nde Fizik Enstitüsü başkanlığına getirildi. Bu görevi sürdürdüğü altı yıl onun meslek yaşamının en verimli dönemi oldu.

1926’da Annalen der Physik’te yayımladığı makalelerle dalga mekaniğini kuran Schrödinger, Einstein ve Louis de Broglie’nin ortaya koyduğu dalga-parçacık ikiliğinden yola çıktı. Elektronun kimi zaman parçacık, kimi zaman dalga gibi davrandığını göz önüne alarak, atomda çekirdeğin elektrostatik etkisi altında bulunan elektronun madde dalgasını betimleyen dalga denklemini oluşturdu. İkinci basamaktan bir kışmi diferansiyel denklem olan bu dalga denklemi günümüzde Schrödinger denklemi olarak bilinir. Schrödinger’in geliştirdiği dalga mekaniğinin, Werner Heisenberg, Max Born ve Pascual Jordan’ın bir süre önce ortaya koymuş oldukları matris mekaniğiyle özdeş sonuçlar verdiği ve bunların aynı temel kuramın farklı matematiksel gösterilimleri olduğu kısa süre içinde kanıtlandı.

1927’de Berlin Üniversitesi’nde kuvantum kuramının kurucusu Max Planck’tan boşalan Kuramsal Fizik Kürsüsü başkanlığına gelmesi için yapılan çağrıyı kabul eden Schrödinger, Berlin’de Einstein, Max von Laue gibi büyük fizikçilerle birlikte çalıştı. 1933’te iktidara gelen Nazilerin Einstein, Max Born, James Franck ve daha birçok değerli bilim adamının görevlerine son vermesi ya da Almanya’dan ayrılmak zorunda bırakması üzerine, bu ülkeyi kendi isteğiyle terk etti. 1933-36 arasında Ingiltere’de Oxford Üniversitesi’nde çalıştıktan sonra Avusturya’ya dönerek Graz Üniversitesi’ne girdi. Hitler’in Avusturya’yı ilhak etmesi üzerine 1938’de görevine son verilince Roma’ya gitti. İrlanda Başbakanı Eamon de Valera’nın çağrısı üzerine Dublin’e giderek yeni kurulan Yüksek Araştırma Enstitüsündeki Kuramsal Fizik Okulu’nun yöneticisi oldu (1940). Bu görevi 1956’ya değin sürdürdükten sonra ülkesine döndü ve Viyana Üniversitesinde kendisi için oluşturulan Kuramsal Fizik Kürsüsü’nün başına getirildi. Ertesi yıl emekli oldu ve ders vermeyi sürdürdü.

Schrödinger denkleminin betimlediği dalga fonksiyonunun yorumlanması, dönemin büyük fizikçileri arasında tartışmalara yol açan bir konu oldu. Max Born, Niels Bohr ve Heisenberg dalga fonksiyonunun elektronun bir nokta dolayında bulunması olasılığını gösterdiği kanısında idiler. Schrödinger, Planck ve Einstein bu görüşe karşı çıkarak dalga mekaniğinin belirlenimci (determinist) bir kuram olması gerektiğini savunuyorlardı. Bu görüş ayrılığı ve yol açtığı tartışmalar yıllarca sürmüş, sonraki yıllarda gerçekleştirilen bulgular olasılık yorumunun doğru olduğunu ortaya koymuştur. Schrödinger Dublin yıllarında, dalga mekaniğinin olasılık yorumuna karşı felsefi görüşler geliştirmeye çalıştı. Ayrıca dalga mekaniğinin uygulamaları, istatistiksel termodinamik gibi konularda pek çok araştırma yayımladı; temel parçacıklar arasındaki bilinen bütün etkileşimleri hesaba katan bir birleşik alan kuramı oluşturma yolunda da büyük çaba harcadı. Bilim felsefesi ve bilim tarihiyle de yakından ilgilendi. Bu konulardaki birçok yapıtı arasında Abhandlungen zur Wellenmechanik (1927; Dalga Mekaniği Hakkında Makaleler), What is Life? (1944; Yaşam Nedir?), Science and Humanism (1951; Bilim ve Hümanizm); Nature and the Greeks (1954, Doğa ve Eski Yunanlılar) ve Meine Weltansicht (1961; Dünya Görüşüm) sayılabilir.