SCHRÖDINGER, Erwin (1887-1961) Avusturyalı fizik bilgini. Dalga mekaniğinin kurucusudur.
12 Ağustos 1887’de Viyana’da doğdu, 4 Ocak 1961’de aynı kentte öldü. Babası varlıklı bir fabrikatördü, annesi bir kimya profesörünün kızıydı. Çocukluğu kültürce zengin bir ortamda geçti, 11 yaşına kadar evde özel öğretim gördü. 1898’de Viyana’da çok tutulan akademik liseye girdi. Burada aldığı klasik eğitim onun felsefeye ve edebiyata yaşamı boyunca duyacağı ilginin temelini oluşturdu. 1906’da Viyana Üniversitesi’ne giren Schrödinger üniversitedeki üçüncü yarıyılında kuramsal fizik derslerini izlemeye başladı. Boltzmann’m ölümüyle bir süredir kesilmiş bulunan bu dersleri yetkin ve parlak bir biçimde vermeye başlayan tanınmış fizikçi Friedrich Hasenöhrl un (1874-1915) çok etkisinde kalan Schrödinger doktorasını onun yanında çalışarak 1910’da aldı. Ertesi yıl Viyana Üniversitesi’ndeki Fizik Enstitüsü’nde asistan oldu. I. Dünya Savaşı’na istihkâm topçu subayı olarak katıldı. Savaşın bitiminde Viyana Üniversitesi’ndeki görevine döndü. 1920’de evlendi ve Jena Üniversitesi’nde denel fizik asistanlığına geçti. Jena’da dört ay çalıştıktan sonra Stuttgart Üniversitesi’nde öğretim üyesi oldu. Bu sırada Kiel, Breslau ve Viyana üniversitelerinden profesörlük önerileri aldı. Savaştan sonra küçülüp yoksullaşan Avusturya’da öğretim üyelerine sağlanan olanaklar çok yetersizdi, bu yüzden Schrödinger savaşta ölen Hasenöhrl’ün Viyana’daki kürsüsüne geçmektense Breslau’ya gitmeyi yeğledi. Breslau’daki görevine başlamasından birkaç hafta sonra bu kez Zürich Üniversitesi’nin çağrısına uyarak bu üniversitede dah.â’! önce Einstein ve von Laue’nin bulundukları görevi, Fizik Enstitüsü başkanlığını kabul etti.
Schrödinger Zürich’te 1921’den 1927’ye kadar kaldı. Bu altı yıl onun meslek yaşamının en verimli dönemi oldu. Louis de Broglie’nin 1924’te ortaya attığı madde dalgaları kavramından esinlenerek 1925-1926 yıllarında dalga mekaniğini kuran Schrödinger, böylece fiziğe çok önemli bir katkıda bulunmuş oldu. Parçacıkların çeşitli etkiler altındaki hareketlerini büyük bir kesinlikle betimleyen ve bugün “Schrödinger denklemi” olarak bilinen dalga denklemini de içeren bu çalışmalarını, Einstein ve Planck’ın da büyük buluşlarını yayımlamış olan Annalen der Physik dergisinde “Quantisierung als Eigenwertproblem” (“Kuvantalaştırmamn Özdeğer Problemi Olarak Yorumlanması”) genel başlığı altında dört makale halinde Ocak 1926’dan başlayarak yayımladı. 1927’de Berlin Üniversitesi’nde Planck’tan boşalan Kuramsal Fizik Kürsüsü başkanlığına gelmesi için yapılan çağrıyı kabul ederek Zürich’ten ayrıldı. Berlin Üniversitesi’nde Einstein, von Laue gibi büyük fizikçilerle birlikte olmak düşüncesi Schrödin-ger’in Berlin’i seçmesindeki başlıca etken oldu. 1933’te Naziler’in iktidara gelmesiyle Einstein, M. Born, J. Franck ve daha birçok değerli bilim adamının görevlerine son verilmesi ya da Almanya’dan ayrılmak zorunda bırakılması üzerine, Katolik bir aileden gelmesi nedeniyle kendisi için böyle bir tehlike söz konusu olmadığı halde, Schrödinger Almanya’yı terkedip Ingiltere’ye gitti ve Oxford Üniversitesi’ne girdi. Aynı yıl Nobel Fizik Ödülü’nü Dirac’la paylaştı. 1936’da Graz Üniversitesi’nin çağnsını kabul ederek Avusturya’ya döndü. Flitler’in Avusturya’yı ilhak etmesi üzerine 1938’de üniversitedeki görevine son verilince İtalya’ya geçmek zorunda kaldı. Roma’da Fermi’nin yardımıyla bir süre Papalık Akademisi’nde banndıktan sonra İrlanda Başbakanı Eamon de Valera’nın çağrısıyla Dublin’e giderek yeni kurulan Institute for Advanced Studies’de Kuramsal Fizik Okulu’nun yöneticisi oldu. On yedi yıl boyunca bu görevde kaldıktan sonra ülkesine dönen Schrödinger, Viyana Üniversitesi’nde kendisi için oluşturulan Kuramsal Fizik Kürsüsü’nün başına getirildi. Ertesi yıl yaş sınırından dolayı emekliye ayrılarak emeritüs profesör oldu. Uzun süren bir hastalık sonunda ölen Schrödinger çok sevdiği Tirol Dağları’ndaki Alpbach köyünde toprağa verildi.
Schrödinger Zürich’teki ilk yıllarında istatistik mekaniğin gazlara ve katı cisimlere uygulanması, gazların kinetik kuramı, reaksiyon kinetiği ve titreşim problemleri üzerinde çalıştı. Renk görme olgusu üzerinde hem deneysel hem kuramsal olarak ayrıntılı çalışmalar yaptı. Ayrıca görelilik kuramı üzerinde araştırmalar yayımladı.
Dalga mekaniği
O yıllarda fizikte hızlı ve önemli gelişmeler izlenmekteydi. L. de Broglie’nin Sorbonne Üniversitesi’nde 25 Kasım 1925’te savunduğu doktora tezi de bu önemli gelişmelerden birini simgeledi. Einstein 1905’te fotoelektrik olayı açıklayabilmek için, ışığın bir elektromanyetik dalga olmanın yanı sıra parçacıklardan (fotonlardan) oluşan bir demet olduğunu varsaymıştı. L. de Broglie de bu görüşe paralel olarak, maddenin de kimi zaman parçacık, kimi zaman dalga gibi davrandığını öne sürüyordu. O sıralarda kuvantum istatistiği üzerinde çalışmakta olan Schrödinger, L. de Broglie’nin tezinde çok önemli bir görüşün ortaya atıldığını, ancak bundan yeterince yararlanılmamış olduğunu gördü. L. de Broglie’nin hipotezinden yola çıkılıp elektronun dalga niteliğinden yararlanılarak elektronların Bohr atom modelindeki davranışları belirlenebilirdi. Elektronu simgeleyen dalganın çekirdek çevresinde kendi üzerine kapanan bir duran dalga oluşturması gerektiğinden, bu dalga ancak dalgaboyunun tamsayı katlarına karşılık gelen yörüngeler için var olabilirdi. Bir parçacığa karşılık gelen madde dalgasının dalgaboyu, de Broglie hipotezine göre, Planck sabitinin parçacığın momentumuna bölünmesiyle elde edilen değere eşitti. Demek ki atomdaki bir elektronun madde dalgasının ancak belirli dalgaboylarmda olabilmesi, elektronun ancak belirli momentum değerlerine sahip olabilmesi, yani belirli enerji düzeylerinde olabilmesi anlamına geliyordu. Bu da Bohr’un ortaya atmış olduğu elektronların enerjilerinin ve yörüngelerinin kuvantalaştırılması ilkesinden başka bir şey değildi. Schrödinger çekirdeğin elektrostatik etkisi altında bulunan elektronun madde dalgasını temsil edecek bir dalga denklemini oluşturdu.
Schrödinger denklemi
Shrödinger denklemi olarak bilinen bu denklem ışık dalgaları için W.R. Hamilton’ın 1827’de geliştirdiği yöntemle elde edilebiliyordu ve ses, ışık gibi bütün dalga hareketlerini betimleyen dalga denklemiyle biçimce aynı, ikinci mertebeden bir kısmi diferansiyel denklemdi. Bu denklem, sistemin enerjisinin ancak belirli değerleri için sağlanabiliyor,“özdeğer”(eigen değer) adı verilen bu değerler de elektronun kuvantalaşan enerji düzeylerine karşılık geliyordu. Denklemin ilk biçiminde Schrödinger göreliliğin etkisini de göz önüne almıştı, böylece oluşturduğu denklemi hidrojen atomu için çözdüğünde elde ettiği çözümün hidrojenin bilinen tayf çizgilerine uymadığını görerek düş kırıklığına uğradı ve çalışmalarına bir süre ara verdi. Daha sonra görelilik etkilerini hesaba katmadan oluşturduğu yeni bir denklemin hidrojen tayfına büyük bir doğrulukla uyduğunu gördü. İlk denklemdeki eksikliğin elektronun o zaman henüz bilinmeyen spin (fırıl) özelliğinin göz önüne alınmamış olmasından ileri geldiği sonradan anlaşılacak ve bu eksiklik giderilecektir. Schrödinger’in dalga mekaniği, Heisenberg, Born ve Jordan’ın kısa bir süre önce ortaya koymuş oldukları matris mekaniğinin verdiği sonuçların tümüyle aynı sonuçları veriyordu. Ne var ki dalga mekaniği çok daha yalın ve kullanışlıydı, klasik kuramlara daha yakın olmasıyla da matris mekaniğinden üstündü. Önce Schrödinger, daha sonra da ondan bağımsız olarak Pauli, Dirac ve von Neumann gibi araştırıcılar matris mekaniğiyle dalga mekaniğinin, yöntemleri birbirinden çok farklı olmasına rağmen, aynı temel kuramın farklı matematiksel gösterilimleri olduğunu, kısa süre içinde kanıtladılar.
Dalga mekaniğinin yorumu
Dalga mekaniğinin fiziksel bir yoruma kavuşturulması fizikçiler arasında tartışmalara yol açan bir konu oldu. Schrödinger, denklemindeki dalga fonkisyonunun karesinin elektron yükünün uzaydaki dağılımına karşılık geldiği görüşündeydi. Max Born ise bunun elektronun bir nokta dolayında bulunması olasılığını gösterdiğini öne sürdü. Bu olasılık yorumuna Schrödinger, Planck, von Laue ve Einstein karşı çıktılar. “Berlin Okulu” diye adlandırılan bu okul fiziğin temel kuramının belirlenimci (determinist) bir kuram olması gerektiği görüşündeydiler. Buna karşılık Born, Bohr ve Heisenberg’in temsil ettiği “Kopenhag Okulu” ise olasılıkçı yorumu savundu. Bu iki okul arasındaki tartışma yıllarca sürdü. Fiziğin o yıllardan bugüne kadarki gelişimi içinde gerçekleştirilen bütün bulgular Kopenhag görüşünün doğru olduğunu ortaya koymuş ve böylece bu konudaki tartışmalar son bulmuştur.
Schrödinger, Dublin yıllarında dalga mekaniğinin uygulamaları ve yorumu, yeni kuvantum istatistiklerinin matematiksel özellikleri ve ısının istatistik kuramıyla ilişkileri üzerinde pek çok araştırma yayımladı. Ayrıca genel görelilik kuramı üzerinde çalıştı. Einstein’m son yıllarındaki çabalarına benzer biçimde, Schrödinger de, temel parçacıklar arasındaki bilinen bütün kuvvetleri hesaba katan bir “birleşik alan kuramı” oluşturma yolunda yoğun çaba harcamıştır. Bunların dışında bilim felsefesi ve bilim tarihi konularıyla ilgilenen ve bu konularda birçok kitap yazan Schrödinger’in What is Life? (“Yaşam Nedir?”) adlı yapıtı pek çok bilim adamının biyofiziğe yönelmesinde ve giderek genetik kodun çözülmesine ulaşacak araştırmaların hız kazanmasında rol oynamıştır.
Schrödinger 20. yy’ın en önde gelen kuramsal fizikçilerinden biridir. Kurduğu ve geliştirdiği dalga mekaniğiyle kuvantum mekaniğine yeni ve yalın bir biçim kazandırmış; atom, çekirdek ve katı hal fiziğinde bugün çok önemli yeri olan güçlü bir yöntem ortaya koymuştur.
• YAPITLAR (başlıca): 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”); Expanding Universes, 1956, (“Genişleyen Evrenler); Statistical Thermodynamics, 1957, (“İstatistiksel Termodinamik”); Mind and Matter, 1958, (“Düşünce ve Madde”); Meine Weltansicht, (ö.s.), 1961, (“Dünya Görüşüm”); Die Wellenmechanik, (ö.s.), 1963, (“Dalga Mekaniği”).
• KAYNAKLAR: M. Jammer, The Conceptual Develop-ment of (fuantum Mechanics, 1966; T.S. Kuhn, J.L. Heil-bron, P.L. Forman ve L. Ailen, Sources for History of Quantum Physics, 1967; W.T.Scott, Erwin Schrödinger, an Introduction to His Writings, 1967.
Türk ve Dünya Ünlüleri Ansiklopedisi