Шрёдингер кванттық механикаға қандай үлес қосты

Кванттық механика – қазіргі заманғы физиканың ең күрделі әрі таңғаларлық салаларының бірі. Бұл ғылым саласы микродүниенің табиғаты туралы қалыптасқан түсініктерді түбегейлі өзгертіп, классикалық заңдарға күмән келтірді. Осындай іргелі бағыттың дамуына бірнеше көрнекті ғалым ықпал еткен болса, олардың арасында Эрвин Шрёдингердің есімі ерекше орын алады. Оның ғылыми еңбектері ХХ ғасыр ғылымының бағытын анықтап қана қоймай, шынайылықтың философиялық мәнін қайта ойлауға да себеп болды. Шрёдингердің ғылымдағы орнын түсіну үшін оның басты идеялары мен жетістіктеріне назар аударған жөн.

Шрёдингер кім және ол несімен танымал

Австриялық физик Эрвин Шрёдингер ХХ ғасыр басындағы ғылыми төңкеріс дәуірінде өмір сүріп, атом мен бөлшектер әлемін түсіндіру жолдарын іздестірді.

• ол 1887 жылы дүниеге келіп, өмірінің басым бөлігін теориялық физикаға арнады;
• ғылыми формулалармен қатар, табиғаттың мәні туралы философиялық мәселелерге де қызығушылық танытты;
• оның есімі кванттық жүйелерді сипаттайтын математикалық модельдермен тығыз байланысты;
• ол кванттық теорияға қосқан үлесі үшін Нобель сыйлығына ие болды.

Шрёдингердің ғылыми ізденістері арқылы атом, электрон және өзге де бөлшектердің әрекеті терең әрі дәл сипаттала бастады.

Шрёдингердің басты жетістіктері

Ғалым тек бір ғана жаңалықпен шектелмей, бірнеше түбегейлі идея ұсынды. Олар бүгінгі кванттық теорияның негізін құрап отыр. Төменде оның ғылымға қосқан ең маңызды еңбектері берілген.

1. Ол кванттық жүйелерге арналған толқындық теңдеуді жасады. Бұл теңдеу кванттық нысандардың қалай әрекет ететінін сипаттайды. Шрёдингер теңдеуі бөлшектердің ықтимал күйін есептеуге мүмкіндік беріп, теориялық модельдеулерде кеңінен қолданылады. Бұл – кванттық физикадағы негізгі құралдардың бірі.
2. Ол толқындық тәсілдің негізін қалады. Классикалық корпускулалық көзқарастан өзгеше, Шрёдингер бөлшектерді толқын ретінде сипаттау қажет екенін ұсынды. Бұл идея жарық пен материяның табиғатын біріктіріп, жаңа көзқарас тудырды. Осы арқылы атомдағы электрондардың орбитальдары нақтылана бастады.
3. Ол энергия деңгейлерін есептеудің нақты әдісін ұсынды. Оның әдісі арқылы атом ішіндегі электрондардың қандай энергия мәндеріне ие болатынын болжауға болады. Мұндай есептеулер кейінірек тәжірибе жүзінде расталды және кванттық химияның дамуына жол ашты.
4. Ол атақты ойша «мысық тәжірибесін» ұсынды. Кванттық әлемнің ерекше табиғатын көрсету үшін ол тірі әрі өлі күйде бір уақытта болуы мүмкін мысық туралы мысал келтірді. Бұл ойша тәжірибе ғылымдағы бақылау мен шынайылық туралы пікірталастарды жандандырды.

Бұл жаңалықтар кванттық механиканың негізін күшейтіп, оның түрлі салаларда дамуына себеп болды.

Шрёдингер идеяларының ғылым мен технологиядағы орны

Физиктің еңбектері тек теория жүзінде қалып қойған жоқ. Олар заманауи технологиялар мен әдістердің дамуына негіз болды.

• оның теңдеуі ядролық және кванттық химияда, сондай-ақ есептеу физикасында қолданылады;
• лазер, транзистор және заманауи процессорлар – бәрі де оның толқындық моделіне сүйенеді;
• медицинада, оптикада, жаңа материалдар жасауда оның тәсілдері қолданылуда;
• күрделі молекулаларды зерттеуде Шрёдингер тәсілі шешуші рөл атқарады.

Осылайша, ғалымның идеялары ғылымнан бөлек, күнделікті өмірге де терең әсер етті.

Неге оның үлесі іргелі болып саналады

Бүгінгі физиканы Шрёдингер еңбегінсіз елестету қиын. Төменде оның ғылыми әдіснаманың ажырамас бөлігі саналуының негізгі себептері келтірілген.

1. Ол миллиондаған ғалым қолданатын математикалық аппарат ұсынды. Оның теңдеуі болмаса, қазіргі кванттық физикадағы ешбір маңызды есептеу мүмкін болмас еді. Бұл формула классикалық механикадағы Ньютон заңдарындай маңызға ие.
2. Ол материя туралы түсінікті кеңейтті. Шрёдингер микродүниеде күнделікті өмір заңдары жұмыс істемейтінін көрсетті. Ол атомдар мен молекулалар құрылымына терең үңілуге мүмкіндік берді.
3. Ол физиканы философиямен байланыстыра білді. Оның ойша тәжірибелері мен шынайылықтың табиғаты туралы пікірлері ғылымды тек есеппен емес, оймен де ұштастырды. Бұл оны тек ғалымдар арасында емес, кең аудиторияға да танымал етті.

Бұл тұжырымдар оның тек теориялық емес, өркениеттік деңгейдегі тұлға екенін айқын көрсетеді.

Эрвин Шрёдингер – физиканың бағыт-бағдарын түбегейлі өзгерткен ұлы ғалымдардың бірі. Ол материяны жаңа қырынан қарастыруға мүмкіндік беріп, микродүниенің терең сырларын ашуға жол салды. Ғалымның идеяларының негізінде пайда болған технологиялар бүгінде адамзат өмірінің ажырамас бөлігіне айналды. Шрёдингер тұлғасы ғылыми тереңдік пен философиялық ойдың тоғысқан нүктесі ретінде мәңгі есте қалады.