Erwin Schrödinger (Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger, 12. elokuuta 1887 Wien-Erdberg - 4. tammikuuta 1961 Wien) oli itävaltalainen fyysikko ja teoreettinen biologi. Hän oli yksi kvanttiteorian perustajista ja sai Nobelin fysiikan palkinnon vuonna 1933.

 

Elämä ja ura

Schrödinger syntyi Wienissä vuonna 1887 ja sai koulutuksensa pääasiassa Itävallassa. Hän työskenteli uransa aikana useissa eurooppalaisissa yliopistoissa ja tutkimuskeskuksissa. 1920-luvulla hän kehitti kvanttiteorian uuden, niin sanotun aaltomekaniikan muodon, jonka julkaisut vuodelta 1926 muovasivat modernin kvanttimekaniikan perustan. Noussut poliittinen tilanne Euroopassa pakotti hänet jättämään Keski-Euroopan 1930-luvulla; hän vietti aikaa Englannissa ja Italiassa ja muutti lopulta Irlantiin, jossa hänet kutsuttiin johtamaan Dublinissa uutta teoreettisen fysiikan yksikköä. Myöhemmin hän palasi takaisin Itävaltaan, jossa hän eli ja työskenteli seuraavat vuodet ja kuoli Wienissä vuonna 1961.

Kvanttimekaniikka ja Schrödingerin yhtälö

Schrödinger tunnetaan etenkin yhtälöstään, joka kuvaa kvanttijärjestelmän aaltotoimintoa (wave function) ja sen aikakehitystä. Tämä aaltomekaniikka oli vaihtoehtoinen mutta yhtäpitävä muoto Heisenbergin matriisimekaniikalle ja tarjosi konkreettisen differentiaaliyhtälöformuloinnin hiukkasten kvanttikäyttäytymiselle. Schrödingerin yhtälö on keskeinen työkalu atomifysiikassa, materiaalitutkimuksessa ja kemiallisessa kvanttilaskennassa: sen avulla voidaan laskea esimerkiksi atomien energia- ja tilajakaumia.

Schrödingerin kissa ja mittausongelma

Vuonna 1935 Schrödinger esitti kuuluisaa ajatuskokeensa, joka tunnetaan nimellä Schrödingerin kissa. Ajatuskoe havainnollistaa kvanttimekaniikan superpositioon ja mittauksen rooliin liittyviä paradokseja: mekanismin mukaan mikroskooppinen superpositio voi periaatteessa ulottua myös makroskooppisiin kohteisiin, mikä johtaa näennäisesti absurdiin tilanteeseen "elävän ja kuolleen kissan" superpositiona. Schrödingerin tarkoituksena oli osoittaa kvanttimekaniikan tulkinnan ongelmia ja herättää keskustelua mittausprosessin ja "todellisuuden" luonteesta.

Työ biologiassa ja "What is Life?"

Schrödinger ei rajoittunut pelkästään fysiikkaan. Hänen vuonna 1944 julkaistu esitelmisteoksensa What is Life? (suom. Mitä on elämä?) pohti elämän fysikaalista luonnetta ja geenien mahdollista rakenteellista perusta-ajatusta. Teos vaikutti merkittävästi biologian kehitykseen ja innoitti monia tutkijoita, mukaan lukien perustajia, jotka loivat molekyylibiologian ja DNA:n rakenteen selvittämisen. Schrödinger esitti käsitteen "epäperiodinen kide" (aperiodic crystal) osana pohdintaa perimän fysikaalisesta säilymisestä ja informaation tallentamisesta biologisissa järjestelmissä.

Vaikutus ja tunnustukset

Schrödingerin työ muutti perusteellisesti käsitystämme atomien ja hiukkasten käyttäytymisestä ja loi työkaluja, joita käytetään edelleen sekä teoreettisessa tutkimuksessa että sovelluksissa. Hän sai yhdessä Paul Diracin kanssa Nobelin fysiikan palkinnon vuonna 1933 tunnustuksena kvanttimekaniikan kehityksestä. Lisäksi hänelle myönnettiin useita akateemisia arvonimiä ja kunnianosoituksia elinaikanaan.

Perintö

Erwin Schrödingerin perintö näkyy niin fysiikan teoreettisessa kehityksessä kuin biologian ja filosofian rajapintaa koskevissa keskusteluissa. Hänen aaltomekaniikkansa on yksi kvanttimekaniikan perustavista kuvauksista, ja hänen esityksensä elämän fysikaalisista periaatteista auttoivat muokkaamaan 1900-luvun jälkipuoliskon biotieteitä. Schrödinger nähdään edelleen keskeisenä hahmona modernin luonnontieteen historiassa.