薛丁格是誰？

Question

我知道薛丁格在量子力學上有重大成就，但他的生平事蹟呢？

包括他的成就，或是他這個人的年代，以及他的成就對於後世的影響又是什麼？

Answer 1

薛丁格
圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/zh/9/99/Erwin_Schrodinger2.jpg
埃爾溫·薛丁格（Erwin Schrödinger‎，1887年8月12日—1961年1月4日），是奧地利理論物理學家，量子力學的奠基人之一，在固體的比熱、統計熱力學、分子生物學等方面也做了大量的工作。最重要的成就是創立了波動力學，提出著名的薛丁格方程。並且於1926年證明自己的波動力學是與海森堡、玻恩和約當所創立的矩陣力學在數學上是等價的。與英國物理學家狄拉克一起獲得1933年諾貝爾物理學獎。薛丁格1887年出生於奧地利的維也納，1906年進入維也納大學物理系學習，1910年取得博士學位，在維也納大學第二物理研究所工作。1921年任瑞士蘇黎世大學數學物理學教授。1926年，薛丁格證明波動力學與矩陣力學在數學上是等價的。1927年接替普朗克到柏林大學擔任理論物理學教授，併成為普魯士科學院院士。1933年，因納粹迫害，薛丁格移居英國牛津，在馬格達倫學院任訪問教授。同年與狄拉克共同獲得諾貝爾物理學獎。薛丁格晚年定居在愛爾蘭。1956年，薛丁格返回維也納大學物理研究所，獲得奧地利政府頒發的第一屆薛丁格獎。1961年1月4日病逝於阿爾卑包赫山村

Answer 2

1933年諾貝爾物理學獎 ――原子理論的新形式

1933年諾貝爾物理學獎授予德國柏林大學的奧地利物理學家薛丁格(Erwin Schrodinger，1887―1961)和英國劍橋大學的狄拉克(Paul Adrien Maurice Dirac，1902―1984)，以表彰他們發現了原子理論的新形式。
20世紀20年代是物理學發展中又一個不平凡的十年。這時，愛因斯坦的光量子假說，得到了密立根光電效應實驗的全面驗證，已經為人們普遍承認。X射線的本性，由於德國物理學家勞厄(M. Laue)在1912年發現了它的繞射現象和英國物理學家布拉格父子(Ｗ. H. Bragg，Ｗ. L. Bragg)成功地用之於晶體分析，肯定了它的波動性；而美國物理學家康普頓(A. H. Compton)進一步從X射線與電子的相互作用，確證了它的粒子性。到1923年，電磁輻射的波粒二象性已經得到了全面認識。這時法國物理學家路易斯．德布羅依(Louis de Broglie)大膽設想，既然光和X射線等電磁波有粒子性，為什麼粒子不可以有波動性？1923年，他根據波的粒子性，發展了布裏淵(M. Brillouin)用電子駐波環來解釋穩定態的思想，採用對比的方法，提出了物質波假說，即：與運動粒子相聯繫的物質波波長為：λ=h/p=h/mv，式中的h為普朗克常數，p=mv是粒子的動量。德布羅依還預言，運動的電子有可能顯示粒子的波動性，提出了物質波假說。正是在這個基礎上，1926年，薛丁格提出了薛丁格方程，將德布羅依的物質波假說發展成波動力學，與海森堡、玻恩和喬丹從不同途徑創立的矩陣力學，共同形成微觀體系的基本理論——量子力學。
薛丁格是奧地利人，1887年8月12日出生於維也納，父母都是名門出身。薛丁格在中學時代就有廣泛興趣，不僅對自然科學有興趣，而且也很喜歡古代語言的嚴密邏輯和德國詩歌的優美諧和，他最討厭的卻是死背數字和書本。1906—1910年在維也納大學物理系學習，波茲曼的繼承人哈森諾爾(Hasenhrl)對他頗有影響。就在這些年代裡他掌握了連續介質物理學中的本徵值問題，為他以後的工作奠定了基礎。1910年獲得博士學位後留在維也納大學從事實驗物理學的教學和研究工作。第一次世界大戰期間，他作為一名砲兵軍官服役於一偏僻的砲兵要塞，他卻利用閒暇研究理論物理。1920年，薛丁格成為著名物理學家維恩的助教。

2006-07-28 14:00:50 補充：
1921年受聘任瑞士蘇黎世大學數學物理教授，主要研究熱力學和統計力學，1925年夏秋之際，從事量子氣體理論研究。這時正值愛因斯坦和玻色關於量子統計理論的著作發表不久，愛因斯坦在論文中提到了德布羅依的物質波假說。在他的啟示下，薛丁格萌發了用新觀點研究原子結構的想法。可以說，愛因斯坦是薛丁格的直接引路人，正是由於愛因斯坦那篇關於單原子理想氣體量子理論的論文，引導了薛丁格的研究方向。1925年10月，薛丁格得到了一份德布羅依的博士論文，使他有可能深入地研究德布羅依的相位波思想。

2006-07-28 14:01:42 補充：
薛丁格在他的第一篇論文中，提到了德布羅依的博士論文對他的啟示。他寫道：“我要特別感謝路易斯．德布羅依先生的精湛論文，是它激起了我的這些思考和對‘相位波’在空間中的分佈加以思索。”著名化學物理學家德拜對他也有積極影響。據說，在蘇黎世定期召開的討論會上，薛丁格被德拜指定作有關德布羅依工作的報告。在報告之後，主持人德拜表示不滿，向他指出，研究波動就應該先建立波動方程。薛丁格在他的啟示下，下功夫研究這個問題，幾星期後，薛丁格再次報告，宣布找到了這個方程。

2006-07-28 14:11:07 補充：
1926年1—6月間，薛丁格一連發表了四篇論文，題目都是“量子化就是本徵值問題”，對他的新理論作了系統論述。薛丁格是從古典力學和幾何光學的對比，提出了對應於波動光學的波動方程。開始，他試圖建立一個相對論性運動方程，但由於當時還不知道電子有自旋，所以在關於氫原子光譜的精細結構的理論上與實驗數據不符。

2006-07-28 14:11:43 補充：
後來他改用非相對論性波動方程來處理電子，得到了與實驗相符的結果，這個波動方程現在就叫薛丁格方程。他在第一篇論文中轉載入波函數Ψ的概念，利用變分原理，得到不含時間的氫原子波動方程：▽ ²Ψ+2m/Κ²{E+e²/r}Ψ=0或▽ ²Ψ+8π²m/h²{E+e²/r}Ψ=0其中 h = 2p K。

2006-07-28 14:12:35 補充：
薛丁格從這個方程得到的解正是氫原子的能階公式。這樣，量子化就成了薛丁格方程的自然結果，而不是像波耳和索末菲那樣需要人為規定某些量子化條件。 薛丁格在論文一開始就寫道：“通常的量子化法則可以用另一個假設來代替了，在這個假設中，不轉載入任何一個關於‘整數’的概念，而整數性倒會像振動的弦的波節數是整數一樣很自然地得出來。這種新的理解是可以普遍化的，而且像我認為的那樣，是很深地淵源於量子法則的真正本質之中的。”

2006-07-28 14:15:01 補充：
在第二篇論文中，薛丁格從古典力學與幾何光學的類比及物理光學到幾何光學過渡的角度，闡述了他建立波動力學的思想，並建立了一般的含時間的波動方程。
接著，薛丁格解出了諧振子的能階和穩定態波函數，結果與海森堡的矩陣力學所得相同。他還處理了普朗克諧振子和雙原子分子等問題。

2006-07-28 14:16:18 補充：
薛丁格的第三篇論文闡述了穩定態微擾理論，他用波函數詳細計算了氫原子的斯塔克效應，結果與實驗符合得很好。
薛丁格的第四篇論文推出了含時間的微擾理論，並用之於計算色散等問題。
這一組論文奠定了非相對論性量子力學的基礎。薛丁格把自己的新理論稱為波動力學。

2006-07-28 14:16:57 補充：
總括起來，薛丁格的思想大概是從以下四個方面的前提得出來的：
(1) 原子領域中電子的能量是分立的；
(2) 在一定的邊界條件下，波動方程的振動頻率只能取一系列分立的本徵頻率；
(3) 哈密頓-雅可比方程不僅可用於描述粒子的運動，也可用於描述光波；
(4) 最關鍵的是愛因斯坦關於波粒二象性的思想和德布羅依的物質波假說。電子可以看成是一種波，其能量E和動量p可用德布羅依公式與波長λ和頻率ν聯繫在一起。

2006-07-28 14:18:42 補充：
波動力學形式簡單明瞭，數學方法基本上是解偏微分方程，對大家都比較熟悉，也易於掌握，所以，人們普遍歡迎這一新理論。但是，波動力學和矩陣力學究竟有什麼關係，誰也說不清楚，開始雙方都抱有門戶之見。後來，薛丁格認真鑽研了海森堡等人的著作，於1926年發表了題為“論海森堡、玻恩與喬丹和我的量子力學之間的關係”的論文，證明矩陣力學和波動力學的等價性，指出兩者在數學上是完全等同的，可以通過數學變換從一種理論轉換到另一種理論，它們都是以微觀粒子的波粒二象性為基礎。與此同時，鮑利也作了同樣的證明。

Answer 3

可參考:http://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%96%9B%E4%B8%81%E6%A0%BC