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BIOGRAFIAS DE GRANDES CIENTISTAS
Schrodinger Erwin Rudolf Joseph Alexander. Biografia do cientista
Diretório / Biografias de grandes cientistas
O físico austríaco Erwin Rudolf Joseph Alexander Schrödinger nasceu em 12 de agosto de 1887 em Viena. Seu pai, Rudolf Schrödinger, era dono de uma fábrica de oleados, gostava de pintura e tinha interesse em botânica. Filho único da família, Erwin recebeu o ensino primário em casa. Seu primeiro professor foi seu pai, de quem Schrödinger mais tarde falou como “amigo, professor e interlocutor incansável”. Em 1898, Schrödinger ingressou no Ginásio Acadêmico, onde foi o primeiro aluno de grego, latim, literatura clássica, matemática e física. Durante os anos do ensino médio, Schrödinger desenvolveu um amor pelo teatro. Em 1906 ingressou na Universidade de Viena e no ano seguinte começou a assistir a palestras de física de Friedrich Hasenerl, cujas ideias brilhantes causaram profunda impressão em Erwin. Tendo defendido sua tese de doutorado em 1910, Schrödinger tornou-se assistente do físico experimental Franz Exner no 2º Instituto de Física da Universidade de Viena. Ele ocupou esta posição até a eclosão da Primeira Guerra Mundial. Em 1913, Schrödinger e CWF Kohlrausch receberam o Prêmio Heitinger da Academia Imperial de Ciências por suas pesquisas experimentais com rádio. Durante a guerra, Schrödinger serviu como oficial de artilharia em uma guarnição remota localizada nas montanhas, longe da linha de frente. Usando seu tempo livre de forma produtiva, ele estudou a teoria geral da relatividade de Albert Einstein. No final da guerra, regressou ao 2º Instituto de Física de Viena, onde continuou as suas pesquisas sobre a relatividade geral, a mecânica estatística (que trata do estudo de sistemas constituídos por um grande número de objetos em interação, como o gás moléculas) e difração de raios X. Ao mesmo tempo, Schrödinger conduziu extensas pesquisas experimentais e teóricas sobre teoria e percepção das cores. Em 1920, Schrödinger casou-se com Annemarie Bertel; o casal não teve filhos. No mesmo ano, Schrödinger foi para a Alemanha, onde se tornou assistente de Max Wien na Universidade de Jena, mas quatro meses depois tornou-se professor associado na Universidade Técnica de Stuttgart. Após um semestre, ele deixou Stuttgart e assumiu brevemente uma cátedra em Breslau (hoje Wroclaw, Polônia). Schrödinger mudou-se então para a Suíça e tornou-se professor titular lá, bem como sucessor de Einstein e Max von Laue no departamento de física da Universidade de Zurique. Em Zurique, onde Schrödinger permaneceu de 1921 a 1927, trabalhou principalmente em termodinâmica e mecânica estatística e sua aplicação para explicar a natureza de gases e sólidos. Interessado em uma ampla gama de problemas físicos, ele também acompanhou o progresso da teoria quântica, mas não concentrou sua atenção nesta área até 1925, quando apareceu a revisão favorável de Einstein da teoria ondulatória da matéria de Louis de Broglie. A teoria quântica nasceu em 1900, quando Max Planck propôs uma conclusão teórica sobre a relação entre a temperatura de um corpo e a radiação emitida por esse corpo, uma conclusão que há muito escapava a outros cientistas. Então Einstein, Niels Bohr, Ernest Rutherford “deram uma mão” nesta teoria. Uma nova característica significativa da teoria quântica surgiu em 1924, quando de Broglie apresentou uma hipótese radical sobre a natureza ondulatória da matéria: se as ondas eletromagnéticas, como a luz, às vezes se comportam como partículas (como Einstein mostrou), então as partículas, como o elétron, pode, sob certas circunstâncias, comportar-se como partículas, como ondas. Na formulação de de Broglie, a frequência correspondente a uma partícula está relacionada à sua energia, como no caso de um fóton (partícula de luz), mas a expressão matemática proposta por de Broglie era uma relação equivalente entre o comprimento de onda, a massa da partícula, e sua velocidade (momentum). A existência de ondas eletrônicas foi comprovada experimentalmente em 1927 por Clinton J. Davison e Lester G. Germer nos Estados Unidos e J. P. Thomson na Inglaterra. Inspirado pelos comentários de Einstein sobre as ideias de De Broglie, Schrödinger tentou aplicar a descrição ondulatória dos elétrons à construção de uma teoria quântica coerente, livre do modelo atômico inadequado de Bohr. Em certo sentido, ele pretendia aproximar a teoria quântica da física clássica, que acumulava muitos exemplos de descrições matemáticas de ondas. A primeira tentativa, feita por Schrödinger em 1925, fracassou. As velocidades dos elétrons na teoria de Schrödinger eram próximas da velocidade da luz, o que exigiu a inclusão da teoria da relatividade especial de Einstein e o aumento significativo da massa do elétron em velocidades muito altas que ela previa. Um dos motivos do fracasso que se abateu sobre o cientista foi que ele não levou em consideração a presença de uma propriedade específica do elétron, hoje conhecida como spin (a rotação do elétron em torno de seu próprio eixo como um pião), sobre a qual pouco se sabia naquela época. Schrödinger fez sua próxima tentativa em 1926. Desta vez, as velocidades dos elétrons foram escolhidas tão pequenas que a necessidade de invocar a teoria da relatividade desapareceu por si só. A segunda tentativa resultou na derivação da equação de onda de Schrödinger, que fornece uma descrição matemática da matéria em termos da função de onda. Schrödinger chamou sua teoria de mecânica ondulatória. As soluções da equação de onda estavam de acordo com as observações experimentais e tiveram uma influência profunda no desenvolvimento subsequente da teoria quântica. Não muito antes, Werner Heisenberg, Max Born e Pascual Jordan publicaram outra versão da teoria quântica, chamada mecânica matricial, que descrevia fenômenos quânticos usando tabelas de quantidades observáveis. Essas tabelas representam conjuntos matemáticos ordenados de uma determinada maneira, chamados de matrizes, sobre os quais, de acordo com regras conhecidas, diversas operações matemáticas podem ser realizadas. A mecânica matricial também permitiu a concordância com os dados experimentais observados, mas, diferentemente da mecânica ondulatória, não continha nenhuma referência específica às coordenadas espaciais ou ao tempo. Heisenberg insistiu especialmente na rejeição de quaisquer representações ou modelos visuais simples em favor apenas daquelas propriedades que poderiam ser determinadas a partir de experimentos. Schrödinger mostrou que a mecânica ondulatória e a mecânica matricial são matematicamente equivalentes. Agora conhecidas coletivamente como mecânica quântica, essas duas teorias forneceram uma estrutura comum há muito esperada para a descrição de fenômenos quânticos. Muitos físicos preferiram a mecânica ondulatória porque sua matemática lhes era mais familiar e seus conceitos pareciam mais “físicos”; operações em matrizes são mais complicadas. Em 1927, Schrödinger, a convite de Planck, tornou-se seu sucessor no departamento de física teórica da Universidade de Berlim. Pouco depois de Heisenberg e Schrödinger desenvolverem a mecânica quântica, P. A. M. Dirac propôs uma teoria mais geral que combinava elementos da teoria da relatividade especial de Einstein com a equação de onda. A equação de Dirac se aplica a partículas que se movem em velocidades arbitrárias. O spin e as propriedades magnéticas do elétron seguiram a teoria de Dirac sem quaisquer suposições adicionais. Além disso, a teoria de Dirac previu a existência de antipartículas como o pósitron e o antipróton - gêmeos de partículas com cargas elétricas opostas. Em 1933, Schrödinger e Dirac receberam o Prêmio Nobel de Física "pela descoberta de formas novas e produtivas de teoria atômica". Na cerimónia de apresentação, Hans Pleyel, membro da Real Academia Sueca de Ciências, prestou homenagem a Schrödinger por “criar um novo sistema de mecânica que é válido para o movimento dentro de átomos e moléculas”. De acordo com Pleyel, a mecânica ondulatória fornece não apenas “uma solução para uma série de problemas da física atômica, mas também um método simples e conveniente para estudar as propriedades de átomos e moléculas e tornou-se um poderoso estímulo para o desenvolvimento da física”. Junto com Einstein e de Broglie, Schrödinger estava entre os oponentes da interpretação de Copenhague da mecânica quântica (assim chamada em reconhecimento aos méritos de Niels Bohr, que muito fez pelo desenvolvimento da mecânica quântica; Bohr viveu e trabalhou em Copenhague), porque ele sentiu repulsa por sua falta de determinismo. A interpretação de Copenhaga baseia-se na relação de incerteza de Heisenberg, segundo a qual a posição e a velocidade de uma partícula não podem ser conhecidas com precisão ao mesmo tempo. Quanto mais precisamente a posição da partícula for medida, mais incerta será a velocidade e vice-versa. Eventos subatômicos só podem ser previstos como probabilidades de vários resultados de medições experimentais. Schrödinger rejeitou a visão de Copenhaga dos modelos de ondas e partículas como “adicionais”, coexistindo com a imagem da realidade, e continuou a procurar uma descrição do comportamento da matéria apenas em termos de ondas. Contudo, ele falhou neste caminho e a interpretação de Copenhaga tornou-se dominante. Em 1933, o cientista deixou o departamento de física teórica da Universidade de Berlim após a chegada ao poder dos nazis, em protesto contra a perseguição aos dissidentes e, em particular, contra um ataque na rua a um dos seus assistentes, um judeu. Da Alemanha, Schrödinger foi como professor visitante para Oxford, onde logo após sua chegada chegou a notícia de que ele havia recebido o Prêmio Nobel. Em 1936, apesar dos pressentimentos sobre o seu futuro, Schrödinger aceitou a oferta e tornou-se professor na Universidade de Graz, na Áustria, mas em 1938, após a anexação da Áustria pela Alemanha, foi forçado a deixar este cargo, fugindo para Itália. Aceitando o convite, mudou-se então para a Irlanda, onde se tornou professor de física teórica no Dublin Institute of Fundamental Research e permaneceu neste cargo por dezessete anos, fazendo pesquisas em mecânica ondulatória, estatística, termodinâmica estatística, teoria de campo e especialmente relatividade geral. . Após a guerra, o governo austríaco tentou persuadir Schrödinger a regressar à Áustria, mas ele recusou enquanto o país estava ocupado pelas tropas soviéticas. Em 1956 aceitou a cátedra de física teórica na Universidade de Viena. Este foi o último cargo que ocupou em sua vida. Ele foi um amante da natureza ao longo da vida e um caminhante ávido. Entre seus colegas, Schrödinger era conhecido como uma pessoa reservada e excêntrica, que tinha poucas pessoas com ideias semelhantes. Dirac descreve a chegada de Schrödinger ao prestigiado Congresso Solvay em Bruxelas: "Todos os seus pertences cabiam numa mochila. Ele parecia um vagabundo e demorou muito para convencer a recepcionista antes de dar a Schrödinger um quarto de hotel." Schrödinger estava profundamente interessado não apenas nos aspectos científicos, mas também nos aspectos filosóficos da física, e escreveu vários estudos filosóficos em Dublin. Refletindo sobre os problemas de aplicação da física à biologia, ele apresentou a ideia de uma abordagem molecular para o estudo dos genes, delineando-a no livro "O que é a vida? Os aspectos físicos da célula viva" (1944). , que influenciou vários biólogos, incluindo Francis Crick e Maurice Wilkins. Schrödinger também publicou um volume de seus poemas. Aposentou-se em 1958, aos setenta e um anos, e faleceu três anos depois, em 4 de janeiro de 1961, em Viena. Além do Prêmio Nobel, Schrödinger recebeu muitos prêmios e homenagens, incluindo a Medalha de Ouro Matteucci da Academia Nacional Italiana de Ciências, a Medalha Max Planck da Sociedade Alemã de Física e foi agraciado com a Ordem do Mérito pelo governo alemão. Schrödinger recebeu doutorado honorário das universidades de Ghent, Dublin e Edimburgo, e foi membro da Pontifícia Academia de Ciências, da Royal Society de Londres, da Academia de Ciências de Berlim, da Academia de Ciências da URSS, da Academia de Ciências de Dublin e da Academia de Ciências de Madrid. Autor: Samin D. K.
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