Erwin Schrödinger dan Eksperimen Kucing Schrödinger

Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (lahir pada 12 Agustus 1887 di Wina, Austria) adalah seorang ahli fisika yang melakukan pekerjaan terobosan di mekanika kuantum, sebuah bidang yang mempelajari bagaimana energi dan materi berperilaku pada skala yang sangat kecil. Pada tahun 1926, Schrödinger mengembangkan persamaan yang meramalkan di mana elektron akan terletak di dalam atom. Pada 1933, ia menerima a Penghargaan Nobel untuk pekerjaan ini, bersama dengan fisikawan Paul Dirac.

Fakta Cepat: Erwin Schrödinger

Schrödinger mungkin lebih dikenal karena “Kucing Schrödinger, ”Sebuah eksperimen pemikiran yang ia rancang pada tahun 1935 untuk menggambarkan masalah dengan interpretasi umum mekanika kuantum.

Schrödinger adalah satu-satunya anak dari Rudolf Schrödinger - seorang pekerja pabrik linoleum dan kain minyak yang memiliki mewarisi bisnis ini dari ayahnya - dan Georgine, putri seorang profesor kimia di Rudolf. Pendidikan Schrödinger menekankan apresiasi budaya dan kemajuan dalam sains dan seni.

Schrödinger dididik oleh seorang tutor dan oleh ayahnya di rumah. Pada usia 11, ia memasuki Akademische Gymnasium di Wina, sebuah sekolah yang berfokus pada pendidikan klasik dan pelatihan fisika dan matematika. Di sana, ia menikmati belajar bahasa klasik, puisi asing, fisika, dan matematika, tetapi tidak suka menghafal apa yang ia sebut tanggal dan fakta “insidentil”.

Schrödinger melanjutkan studinya di Universitas Wina, yang ia masuk pada tahun 1906. Ia memperoleh gelar PhD dalam fisika pada tahun 1910 di bawah bimbingan Friedrich Hasenöhrl, yang dianggap Schrödinger sebagai salah satu pengaruh intelektual terbesarnya. Hasenöhrl adalah seorang mahasiswa ahli fisika Ludwig Boltzmann, seorang ilmuwan terkenal yang dikenal karena karyanya di mekanika statistik.

Setelah Schrödinger menerima gelar PhD, ia bekerja sebagai asisten untuk Franz Exner, siswa Boltzmann lainnya, hingga direkrut pada awal perang dunia I.

Pada 1920, Schrödinger menikahi Annemarie Bertel dan pindah bersamanya ke Jena, Jerman untuk bekerja sebagai asisten fisikawan Max Wien. Dari sana, ia menjadi staf pengajar di sejumlah universitas dalam waktu singkat, pertama menjadi seorang junior profesor di Stuttgart, yang saat itu adalah profesor penuh di Breslau, sebelum bergabung dengan Universitas Zurich sebagai profesor di 1921. Enam tahun berikutnya Schrödinger di Zurich adalah beberapa yang paling penting dalam karir profesionalnya.

Di Universitas Zurich, Schrödinger mengembangkan teori yang secara signifikan memajukan pemahaman fisika kuantum. Dia menerbitkan serangkaian makalah - sekitar satu per bulan - tentang mekanika gelombang. Secara khusus, makalah pertama, "Kuantisasi sebagai Masalah Nilai Eigen, "memperkenalkan apa yang kemudian dikenal sebagai Persamaan Schrödinger, sekarang menjadi bagian sentral dari mekanika kuantum. Schrödinger dianugerahi Hadiah Nobel untuk penemuan ini pada tahun 1933.

Persamaan Schrödinger secara matematis menggambarkan sifat "mirip gelombang" dari sistem yang diatur oleh mekanika kuantum. Dengan persamaan ini, Schrödinger menyediakan cara untuk tidak hanya mempelajari perilaku sistem ini, tetapi juga untuk memprediksi bagaimana mereka berperilaku. Meskipun ada banyak perdebatan awal tentang apa arti persamaan Schrödinger, para ilmuwan akhirnya menafsirkannya sebagai kemungkinan menemukan elektron di suatu tempat di luar angkasa.

Schrödinger merumuskan eksperimen pemikiran ini sebagai tanggapan terhadap Interpretasi Kopenhagen mekanika kuantum, yang menyatakan bahwa partikel yang dideskripsikan oleh mekanika kuantum ada di semua keadaan yang memungkinkan pada saat yang sama, sampai ia diamati dan dipaksa untuk memilih satu keadaan. Berikut ini contohnya: pertimbangkan lampu yang bisa menyala merah atau hijau. Ketika kita tidak melihat cahaya, kita menganggap bahwa keduanya berwarna merah dan hijau. Namun, ketika kita melihatnya, cahaya harus memaksa dirinya menjadi merah atau hijau, dan itulah warna yang kita lihat.

Schrödinger tidak setuju dengan interpretasi ini. Dia menciptakan eksperimen pemikiran yang berbeda, yang disebut Schrödinger's Cat, untuk menggambarkan keprihatinannya. Dalam percobaan Kucing Schrödinger, kucing ditempatkan di dalam kotak tertutup dengan zat radioaktif dan gas beracun. Jika zat radioaktif membusuk, itu akan melepaskan gas dan membunuh kucing. Jika tidak, kucing itu akan hidup.

Karena kita tidak tahu apakah kucing itu hidup atau mati, itu dianggap kedua hidup dan mati sampai seseorang membuka kotak itu dan melihat sendiri keadaan kucing itu. Jadi, hanya dengan melihat ke dalam kotak, seseorang secara ajaib membuat kucing itu hidup atau mati meskipun itu tidak mungkin.

Schrödinger tidak meninggalkan banyak informasi tentang para ilmuwan dan teori yang memengaruhi karyanya sendiri. Namun, sejarawan telah mengumpulkan beberapa pengaruh tersebut, yang meliputi:

• Louis de Broglie, seorang ahli fisika, memperkenalkan konsep "masalah gelombang. "Schrödinger telah membaca tesis de Broglie serta catatan kaki yang ditulis oleh Albert Einstein, yang berbicara secara positif tentang pekerjaan de Broglie. Schrödinger juga diminta untuk mendiskusikan pekerjaan de Broglie di sebuah seminar yang diselenggarakan oleh University of Zurich dan universitas lain, ETH Zurich.
• Boltzmann. Schrödinger menganggap pendekatan statistik Boltzmann terhadap fisika sebagai "cinta pertamanya dalam sains," dan banyak dari pendidikan ilmiahnya mengikuti tradisi Boltzmann.
• Karya Schrödinger sebelumnya tentang teori gas kuantum, yang mempelajari gas dari perspektif mekanika kuantum. Dalam salah satu makalahnya tentang teori gas kuantum, "Pada Teori Gas Einstein," Schrödinger menerapkan teori de Broglie tentang gelombang materi untuk membantu menjelaskan perilaku gas.

Pada tahun 1933, pada tahun yang sama ia memenangkan Hadiah Nobel, Schrödinger mengundurkan diri dari jabatan profesor di Universitas Berlin, yang ia ikuti tahun 1927, sebagai tanggapan atas pengambilalihan Jerman oleh Nazi dan pemecatan orang Yahudi ilmuwan. Dia kemudian pindah ke Inggris, dan kemudian ke Austria. Namun, pada tahun 1938, Hitler menyerbu Austria, memaksa Schrödinger, yang sekarang anti-Nazi, melarikan diri ke Roma.

Pada tahun 1939, Schrödinger pindah ke Dublin, Irlandia, di mana ia tinggal sampai kembali ke Wina pada tahun 1956. Schrödinger meninggal karena TBC pada 4 Januari 1961 di Wina, kota tempat ia dilahirkan. Dia berusia 73 tahun.

• Fischer E. Kita semua adalah satu aspek dari satu wujud: Pengantar Erwin Schrödinger.Soc Res, 1984; 51(3): 809-835.
• Heitler W. “Erwin Schrödinger, 1887-1961.” Biogr Mem Fellows Royal Soc, 1961; 7: 221-228.
• Tuan B. “Jalan Erwin Schrödinger menuju mekanika gelombang.” Keikutsertaan Photonics News, 2014; 25(2): 32-39.
• Moore W. Schrödinger: Hidup dan berpikir. Cambridge University Press; 1989.
• Schrödinger: Perayaan seratus tahun polymath. Ed. Clive Kilmister, Cambridge University Press; 1987.
• Schrödinger E. “Quantisierung juga masalah Eigenwert, setelah Mitteilung.”Ann. Phys, 1926; 79: 361-376.
• Teresi D. Satu-satunya penjaga mekanika kuantum. Situs web New York Times. https://www.nytimes.com/1990/01/07/books/the-lone-ranger-of-quantum-mechanics.html. 1990.