Erwin Schrödinger hozzájárulása a kvantumfizika létrehozásához. Hogyan vezetett egy gondolatkísérlet a teleportációhoz és a kvantumkommunikációhoz. Munka a Dublin Institute-ban, élete utolsó évei

Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger osztrák elméleti fizikus, fizikai Nobel-díjas. A kvantummechanika és az anyag hullámelméletének egyik kidolgozója. 1945-ben Schrödinger megírta a „Mi az élet a fizika szemszögéből?” című könyvét, amely jelentős hatással volt a biofizika és a molekuláris biológia fejlődésére. Ez a könyv több kritikus kérdést is alaposan megvizsgál. Az alapvető kérdés a következő: "Hogyan magyarázhatja meg a fizika és a kémia azokat a térben és időben zajló jelenségeket, amelyek egy élő szervezetben zajlanak?". A szöveget és az ábrákat a Foreign Literature kiadó 1947-ben megjelent könyvéből restaurálták.

E. Schrödinger. Mi az élet a fizika szempontjából? – M.: RIMIS, 2009. – 176 p.

Letöltés rövid összefoglaló formátumban ill

FejezetI. A klasszikus fizikus megközelítése a témához

Az élő sejt leglényegesebb részét - a kromoszómaszálat - aperiodikus kristálynak nevezhetjük. A fizikában eddig csak periodikus kristályokkal foglalkoztunk. Ezért nem túl meglepő, hogy a szerves kémikus már eddig is nagy és jelentős mértékben hozzájárult az élet problémájának megoldásához, míg a fizikus szinte semmit.

Miért olyan kicsik az atomok? Sok példát kínáltak fel, hogy ezt a tényt világossá tegyék a nagyközönség számára, de soha nem volt beszédesebb példa, mint Lord Kelviné: tegyük fel, hogy egy pohár vízben megjelölheti az összes molekulát; ezt követően öntsd a pohár tartalmát az óceánba, és alaposan keverd össze az óceánt, hogy a megjelölt molekulák egyenletesen oszlanak el a világ összes tengerében; Ha ezután vesz egy pohár vizet bárhol, bárhol az óceánban, ebben a pohárban körülbelül száz megjelölt molekulát talál.

Minden érzékszervünk, amely számtalan atomból áll, túl durvának bizonyul ahhoz, hogy egyetlen atom ütéseit érzékelje. Nem látunk, nem hallunk vagy nem érezhetünk egyes atomokat. Ennek ilyennek kell lennie? Ha ez nem így lenne, ha emberi test annyira érzékeny volt, hogy néhány atom vagy akár egyetlen atom is észrevehető benyomást kelthet az érzékeinkben, hogy milyen lesz az élet!

Önmagunkban csak egyetlen dolog érdekel bennünket, és ez az, amit érezhetünk, gondolhatunk és megérthetünk. A gondolatainkért és érzéseinkért felelős élettani folyamatokhoz képest a szervezetben zajló összes többi folyamat támogató szerepet játszik, legalábbis emberi szempontból.

Minden atom teljesen véletlenszerű hőmozgásokon megy keresztül folyamatosan. Csak nagyszámú atom kapcsolatában kezdenek hatni a statisztikai törvények, és szabályozzák ezen asszociációk viselkedését olyan pontossággal, amely a folyamatban részt vevő atomok számával nő. Így válnak igazán rendszeressé az események. A fizikai törvények pontossága az érintett atomok nagy számán alapul.

A pontatlanság mértéke bármely fizikai törvényben várható. Ha egy bizonyos gáznak bizonyos nyomáson és hőmérsékleten van egy bizonyos sűrűsége, akkor azt mondhatom, hogy egy bizonyos térfogaton belül van n gázmolekulák. Ha egy adott időpontban ellenőrizni tudja az állításomat, akkor pontatlannak fogja találni, és az eltérés nagyságrendű lesz. Ezért ha n= 100, akkor körülbelül 10-es eltérést talál. Tehát a relatív hiba itt 10%. De ha n = 1 millió, akkor valószínűleg 1000 körülinek találná az eltérést, és így a relatív hiba 0,1%.

Egy szervezetnek viszonylag masszív szerkezettel kell rendelkeznie ahhoz, hogy élvezhesse a meglehetősen pontos törvények virágzását mind belső életében, mind a külvilággal való kölcsönhatásban. Ellenkező esetben túl kicsi lenne az érintett részecskék száma, és túlságosan pontatlan lenne a „törvény”.

FejezetII. Az öröklődés mechanizmusa

Fentebb arra a következtetésre jutottunk, hogy az élőlényeknek, a bennük lezajló biológiai folyamatokkal együtt, nagyon „poliatomikus” szerkezettel kell rendelkezniük, és szükséges, hogy a véletlenszerű „monatomikus” jelenségek ne játszanak túlságosan bennük. nagy szerepet. Ma már tudjuk, hogy ez a nézet nem mindig igaz.

Hadd használjam a szervezet „mintája” szót nemcsak egy szervezet felépítésére és működésére felnőttkorban vagy bármely más meghatározott szakaszban, hanem egy szervezetet az ontogenetikai fejlődésében, a megtermékenyített petesejttől az érettségig. szaporodni kezd. Ma már ismert, hogy ezt az egész tervet négy dimenzióban (tér + idő) egyetlen sejt szerkezete határozza meg, nevezetesen egy megtermékenyített petesejt. Sőt, a magja, pontosabban egy kromoszómapár: egy készlet az anyától (petesejtek), egy pedig az apától (megtermékenyítő spermium) származik. Mindegyik teljes kromoszómakészlet tartalmazza a megtermékenyített petesejtben tárolt teljes kódot, amely a leendő egyed legkorábbi stádiumát jelenti.

De a titkosítási kód kifejezés természetesen túl szűk. A kromoszómális struktúrák egyúttal eszközként is szolgálnak az általuk is jelzett fejlődés végrehajtásához. Egyszerre a törvénykönyv és a végrehajtó hatalom, vagy, hogy más összehasonlítást éljek, egyszerre az építész terve és az építtető hatásköre.

Hogyan viselkednek a kromoszómák az ontogenezis során? A szervezet növekedését egymást követő sejtosztódások végzik. Ezt a sejtosztódást mitózisnak nevezik. Átlagosan 50 vagy 60 egymást követő osztódás elegendő ahhoz, hogy annyi sejtet hozzon létre, amennyivel egy felnőtt rendelkezik.

Hogyan viselkednek a kromoszómák a mitózis során? Megkettőzve vannak, mindkét készlet duplázva, mindkét másolat a rejtjelből. Minden, még a legkevésbé fontos egyedi cellának is szükségszerűen van egy teljes (dupla) másolata a titkosítási kódról. E szabály alól egyetlen kivétel van - a redukciós felosztás vagy a meiózis (1. ábra; a szerző kissé leegyszerűsítette a leírást, hogy könnyebben hozzáférhető legyen).

Az egyik kromoszómakészlet az apától, egy az anyától származik. Ezt sem a véletlen, sem a sors nem tudja megakadályozni. De ha a származásodat a nagyszüleidig vezeted vissza, a dolgok másként alakulnak. Például egy kromoszómakészlet, amelyet apámtól kaptam, különösen az 5-ös kromoszóma. Ez vagy annak az 5-ös számnak a pontos másolata lesz, amelyet apám az apjától kapott, vagy az 5-ös számnak, amelyet az anyjától kapott. . Az ügy kimenetele eldőlt (50:50 esélyekkel). Ugyanez a történet megismétlődhet az apai készletem 1., 2., 3...24. kromoszómáival és minden anyai kromoszómámmal.

De a véletlen szerepe az utódok nagyszülői öröklődésének keveredésében még nagyobb, mint az az előző leírásból tűnhetett, amely hallgatólagosan feltételezte, sőt kifejezetten kimondta, hogy bizonyos kromoszómák egészében vagy a nagymamától vagy a nagyapától származnak; más szóval, hogy az egyes kromoszómák osztatlanul érkeztek. Valójában nem ez a helyzet, vagy nem mindig van így. Mielőtt egy redukciós osztódásban, mondjuk az apai testben lezajlott osztódásban szétválna, a két "homológ" kromoszóma szorosan érintkezik egymással, és néha jelentős részeit kicserélik egymással (2. ábra). Az átkelés jelensége, amely nem túl ritka, de nem is túl gyakori, a legértékesebb információt nyújtja számunkra a kromoszómák tulajdonságainak elhelyezkedéséről.

Rizs. 2. Átkelés. Balra - két homológ kromoszóma érintkezik; a jobb oldalon - a csere és az elválasztás után.

Egy gén maximális mérete. A gén - egy bizonyos örökletes tulajdonság anyagi hordozója - egyenlő egy 300-as oldalú kockával. . A 300 csak körülbelül 100 vagy 150 atomi távolságot jelent, tehát egy gén legfeljebb egymillió vagy néhány millió atomot tartalmaz. A statisztikai fizika szerint egy ilyen szám túl kicsi ahhoz, hogy rendezett és szabályos viselkedést váltson ki.

FejezetIII. Mutációk

Ma már biztosan tudjuk, hogy Darwin tévedett, amikor azt hitte, hogy a természetes szelekció működésének anyaga a kis, folyamatos, véletlenszerű változások, amelyek még a leghomogénebb populációban is biztosan előfordulnak. Mert bebizonyosodott, hogy ezek a változások nem örökletesek. Ha vesz egy termés tiszta árpát, és megméri az egyes kalászok bordáinak hosszát, majd megrajzolja a statisztikát, egy haranggörbét kap (3. ábra). Ezen az ábrán a bizonyos hosszúságú napellenzőkkel rendelkező fülek száma a megfelelő hosszúságú napellenzők függvényében van ábrázolva. Más szóval, a napellenzők ismert átlagos hossza dominál, és bizonyos gyakorisággal mindkét irányban előfordulnak eltérések. Most válasszon ki egy feketével jelölt kalászcsoportot, amelynek szárnya az átlagosnál észrevehetően hosszabb, de a csoport elég nagy ahhoz, hogy a szántóföldre vetve új termést adjon. Egy hasonló statisztikai kísérlet során Darwin arra számított volna, hogy a görbe jobbra tolódik az új termés esetében. Más szóval, azt várja, hogy a szelekció növelje a napellenzők átlagos méretét. A valóságban azonban ez nem fog megtörténni.

Rizs. 3. Az akvárium hosszának statisztikája tiszta árpában. A vetéshez a fekete csoportot kell kiválasztani

A kiválasztás sikertelen, mert a kis, folyamatos különbségek nem öröklődnek. Nyilvánvalóan nem az öröklődő anyag szerkezete határozza meg őket, hanem véletlenszerűek. A holland Hugo de Vries felfedezte, hogy még a teljesen fajtatiszta vonalak utódaiban is nagyon kis számú egyed jelenik meg - mondjuk kettő vagy három tízezerből - apró, de "ugró" elváltozásokkal. Az "ugrás" kifejezés itt nem azt jelenti, hogy a változások nagyon jelentősek, hanem csak a folytonossági hiány tényét, mivel a változatlan egyedek és néhány megváltozott egyed között nincs köztes forma. De Vries úgy hívta mutáció. A folytonossági zavar itt a lényeges jellemző. Hasonlít a kvantumelmélet fizikájára – ott sincsenek köztes lépések két szomszédos energiaszint között.

A mutációk ugyanúgy öröklődnek, mint az eredeti változatlan tulajdonságok. A mutáció minden bizonnyal az örökletes poggyász változása, és az öröklődő anyagban bekövetkezett változásnak kell betudnia. Abból a tulajdonságukból adódóan, hogy valóban átadják az utódoknak, a mutációk alkalmas anyagok a természetes szelekcióhoz is, amely képes rájuk hatni, és Darwin leírása szerint fajokat hozhat létre, megszüntetve az alkalmatlanokat és megőrizve a legalkalmasabbakat.

Egy adott mutációt az egyik kromoszóma meghatározott területének megváltozása okoz. Határozottan tudjuk, hogy ez a változás csak egy kromoszómában következik be, és nem egyidejűleg a homológ kromoszóma megfelelő "lókuszában" (4. ábra). Egy mutáns egyedben a két "titkosító kód másolata" már nem ugyanaz; két különböző „értelmezést” vagy két „verziót” képviselnek.

Rizs. 4. Heterozigóta mutáns. A mutált gént kereszttel jelöljük.

Az egyed által követett változatot dominánsnak, az ellenkezőjét recesszívnek nevezzük; más szóval, egy mutációt dominánsnak vagy recesszívnek mondanak, attól függően, hogy azonnal kifejti-e a hatását vagy sem. A recesszív mutációk még gyakrabban fordulnak elő, mint a dominánsok, és nagyon fontosak lehetnek, bár nem észlelhetők azonnal. Egy szervezet tulajdonságainak megváltoztatásához mindkét kromoszómán jelen kell lenniük (5. ábra).

Rizs. 5. Az utódok egynegyedében heterozigóta mutánsok önmegtermékenyítésével (lásd 4. ábra) vagy egymással való keresztezéssel nyert homozigóta mutáns

A titkosítási kód verzióját - legyen az eredeti vagy mutált - általában a kifejezéssel jelölik allél. Ha a verziók különböznek, amint az az ábrán látható. A 4. ábra szerint az egyed heterozigóta az adott lókuszra nézve. Ha ugyanazok, mint például a nem mutált egyedeknél vagy az 1. ábrán látható esetben. 5, ezeket homozigótáknak nevezik. Így a recesszív allélok csak a homozigóta állapotban lévő tulajdonságokra hatnak, míg a domináns allélek homozigóta és heterozigóta állapotban is ugyanazt a tulajdonságot produkálják.

Az egyének külsőre teljesen hasonlóak lehetnek, de örökletesen különböznek egymástól. A genetikus azt mondja, hogy az egyének fenotípusa azonos, de genotípusa eltérő. Az előző bekezdések tartalma tehát röviden, de rendkívül technikailag összefoglalható: a recesszív allél csak akkor hat a fenotípusra, ha a genotípus homozigóta.

Az utódok mutációinak százalékos aránya - az úgynevezett mutációs ráta - a természetes mutációs ráta többszörösére növelhető, ha a szülőket megvilágítják. x-gerendák ill γ - gerendák. Az így előidézett mutációk semmiben sem különböznek (a magasabb frekvencia kivételével) a spontán módon létrejövő mutációktól.

FejezetIV. Kvantummechanikai adatok

A modern ismeretek tükrében az öröklődés mechanizmusa szorosan összefügg a kvantumelmélet alapjaival. A legnagyobb felfedezés A kvantumelméletnek megvoltak a diszkrétség jellemzői. Az első ilyen eset az energiára vonatkozott. Egy nagyméretű test folyamatosan változtatja energiáját. Például egy lengésbe kezdõ inga a légellenállás miatt fokozatosan lelassul. Bár ez meglehetősen furcsa, el kell fogadni, hogy egy atomi méretrendű rendszer másként viselkedik. Egy kis rendszer természeténél fogva olyan állapotokban lehet, amelyek csak diszkrét energiamennyiségben különböznek egymástól, ezeket specifikus energiaszinteknek nevezzük. Az egyik állapotból a másikba való átmenet egy kissé rejtélyes jelenség, amelyet általában "kvantumugrásnak" neveznek.

Egy atomrendszer nem folytonos állapotsorai között nem feltétlenül, de mégis előfordulhat a legalacsonyabb szint, ami az atommagok egymáshoz való közeledésére utal. Az atomok ebben az állapotban molekulát alkotnak. A molekula stabilitása ismert; konfigurációja nem változhat, legalábbis addig, amíg kívülről nem látja el azt az energiakülönbséget, amely a molekula következő magasabb szintre "emeléséhez" szükséges. Így ez a szintkülönbség, amely egy teljesen határozott érték, mennyiségileg jellemzi a molekula stabilitásának fokát.

Bármilyen hőmérsékleten (abszolút nulla felett) van bizonyos kisebb-nagyobb valószínűsége annak, hogy új szintre emelkedjen, és ez a valószínűség természetesen a hőmérséklet emelkedésével nő. A legjobb mód ennek a valószínűségnek a kifejezése azt jelenti, hogy az emelkedés bekövetkeztéig várni kell átlagosan, vagyis a "várakozási időt". A várakozási idő két energia arányától függ: az emeléshez szükséges energiakülönbségtől (W) és a hőmozgás intenzitásától egy adott hőmérsékleten (T-vel jelöljük az abszolút hőmérsékletet, kT-vel pedig ezt a jellemzőt; k a Boltzmann-állandó; 3/2kT a gázatom átlagos kinetikus energiája T hőmérsékleten).

Meglepő, hogy a várakozási idő milyen erősen függ a W:kT arány viszonylag kis változásától. Például W 30-szor kT esetén a várakozási idő csak 1/10 másodperc, de 16 hónapra nő, ha W 50-szerese kT, és 30 000 évre, ha W 60-szor több kT.

Az érzékenység oka, hogy a várakozási idő, nevezzük t-nek, függ a W:kT aránytól, mint hatványfüggvénytől, azaz.

τ - valami 10-13 vagy 10-14 másodperces nagyságrendű kis konstans. Ennek a tényezőnek fizikai jelentése van. Értéke a rendszerben minden alkalommal előforduló rezgésperiódus sorrendjének felel meg. Mondhatnánk általánosságban: ez a tényező azt jelenti, hogy a W szükséges értékének felhalmozódásának valószínűsége, bár nagyon kicsi, újra és újra megismétlődik "minden rezgésnél", azaz. másodpercenként körülbelül 10 13 vagy 10 14 alkalommal.

A teljesítmény funkció nem véletlenszerű funkció. Újra és újra megismétli önmagát a hő statisztikai elméletében, mintegy gerincét képezve. Ez annak a valószínűségének mértéke, hogy W-val egyenlő mennyiségű energia véletlenül felhalmozódhat a rendszer bizonyos részében, és ez a valószínűsége növekszik meg annyira, ha az átlagos kT energia többszörös növelése szükséges ahhoz, hogy leküzdjük. a küszöb W.

Ezeket a megfontolásokat a molekulák stabilitásának elméleteként kínálva hallgatólagosan elfogadtuk, hogy a kvantumugrás, amit "emelkedésnek" nevezünk, ha nem is a teljes széteséshez, de legalábbis ugyanazon atomok lényegesen eltérő konfigurációjához vezet - egy izomer molekula, ahogy egy kémikus mondta, vagyis egy molekula, amely azonos atomokból, de eltérő elrendezésben áll (a biológiában ez ugyanazon "lókusz" új "allélját" képviselheti, és egy kvantumugrás egy mutáció).

A kémikus tudja, hogy ugyanaz az atomcsoport több módon is egyesülhet molekulák létrehozására. Az ilyen molekulákat izomereknek nevezzük, azaz azonos részekből állnak (6. ábra).

A figyelemre méltó tény az, hogy mindkét molekula nagyon stabil – mindkettő úgy viselkedik, mintha az "alsó szint" lenne. Nincsenek spontán átmenetek egyik állapotból a másikba. A biológiára vonatkoztatva csak az ilyen „izomer” típusú átmenetekre leszünk kíváncsiak, amikor az átmenethez szükséges energia (a W-val jelölt érték) valójában nem szintkülönbség, hanem egy lépés a kezdeti szinttől a felé. a küszöböt (lásd a nyilakat a 7. ábrán). A kezdeti és végső állapotok közötti küszöb nélküli átmenetek egyáltalán nem érdekesek, és nem csak a biológia vonatkozásában. Valójában semmit sem változtatnak a molekulák kémiai stabilitásán. Miért? Nem adnak tartós hatást, és észrevétlen maradnak. Amikor ugyanis előfordulnak, szinte azonnal követi az eredeti állapotba való visszatérés, mivel semmi sem akadályozza meg az ilyen visszatérést.

Rizs. 7. 3. energiaküszöb az 1. és 2. izomerszint között. A nyilak az átmenethez szükséges minimális energiát jelzik.

FejezetV. A Delbrück-modell megbeszélése és ellenőrzése

Feltételezzük, hogy szerkezetét tekintve a gén egy gigantikus molekula, amely csak szakaszos változtatásokra képes, ami az atomok átrendeződését jelenti izomer molekulává (az egyszerűség kedvéért továbbra is izomer átmenetnek nevezem, bár abszurd, ha kizárjuk a csere lehetőségét környezet). Az adott konfigurációt a lehetséges izomer konfigurációktól elválasztó energiaküszöböknek elég magasnak kell lenniük (egy atom átlagos hőenergiájához képest), hogy az átmenetek ritka események legyenek. Ezeket a ritka eseményeket spontán mutációkkal fogjuk azonosítani.

Gyakran felmerül a kérdés, hogy egy ilyen parányi anyagrészecske – a megtermékenyített petesejt magja – hogyan tartalmazhat olyan összetett rejtjelezési kódot, amely magában foglalja a szervezet jövőbeli fejlődését? Az atomok jól rendezett társulása, amely elegendő stabilitással rendelkezik ahhoz, hogy rendezettségét hosszú ideig fenntartsa, úgy tűnik, az egyetlen elképzelhető anyagszerkezet, amelyben a lehetséges („izomer”) kombinációk sokfélesége elég nagy ahhoz, hogy egy bonyolult rendszert tartalmazzon. „elhatározások” minimális téren belül.

FejezetVI. Rend, rendezetlenség és entrópia

Tól től összkép Az öröklődő anyagról a Delbrück-modellben rajzolva az következik, hogy az élő anyag, bár nem kerüli ki a mára megállapított „fizikatörvények” hatását, láthatóan még ismeretlen „egyéb fizikatörvényeket” tartalmaz. Próbáljuk meg ezt kitalálni. Az első fejezetben elmagyarázták, hogy az általunk ismert fizikatörvények statisztikai törvények. Köze van a dolgoknak a dolgok rendezetlenné válásának természetes hajlamához.

De ahhoz, hogy összeegyeztessük az öröklődés hordozóinak nagy stabilitását kis méretükkel, és megkerüljük a rendezetlenségre való hajlamot, fel kellett találnunk a molekulát, egy szokatlanul nagy molekulát, amely bizonyára egy rendkívül differenciált rend mesterműve, amelyet a a kvantumelmélet varázspálcája. A véletlen törvényeit ez a "találmány" nem értékteleníti el, hanem megnyilvánulásukat megváltoztatja. Az élet az anyag rendezett és szabályos viselkedése, amely nemcsak egyetlen hajlamon alapul, hogy a rendből a rendetlenség felé haladjon, hanem részben egy állandóan fenntartott rend meglétén.

Azaz funkcióélet? Ha egy anyagról beszélünk, akkor az élő? Amikor továbbra is "csinál valamit", mozog, anyagokat cserél a környezettel stb. - és mindezt hosszabb ideig, mint amennyire várakozásaink szerint egy élettelen anyag képes lenne hasonló körülmények között. Ha egy élettelen rendszert izolálnak vagy homogén körülmények közé helyeznek, akkor a különféle súrlódások következtében minden mozgás általában nagyon hamar leáll; az elektromos vagy kémiai potenciálkülönbségek kiegyenlítődnek, kémiai vegyületeket képezni hajlamos anyagok alkotják, a hőmérséklet a hővezetés hatására egyenletessé válik. Ezt követően a rendszer egésze elhalványul, halott, inert anyagtömeggé alakul. Elért egy egyensúlyi állapotot, amelyben nem történik megfigyelhető esemény. A fizikus ezt a termodinamikai egyensúly állapotának vagy "maximális entrópiának" nevezi.

Éppen azért, mert a szervezet elkerüli az inert „egyensúly” állapotába való szigorú átmenetet, annyira titokzatosnak tűnik: olyan titokzatosnak, hogy az emberi gondolkodás ősidők óta azt feltételezi, hogy valami különleges, nem fizikai, természetfeletti erő hat a testben.

Hogyan kerülheti el az élő szervezet az egyensúlyba való átmenetet? A válasz egyszerű: étellel, itallal, légzéssel és (növények esetében) asszimilációval. Ezt egy speciális kifejezés fejezi ki - az anyagcsere (görögül - változás vagy csere). Csere minek? Eredetileg kétségtelenül az anyagcserére utaltak. De abszurdnak tűnik, hogy az anyagcsere elengedhetetlen. Bármilyen nitrogén-, oxigén-, kénatom stb. olyan jó, mint bármely más hasonló. Mit lehetne elérni cseréjükkel? Mi tehát az az értékes valami az ételünkben, amely megóv a haláltól?

Minden folyamat, jelenség, esemény, minden, ami a természetben történik, az entrópia növekedését jelenti a világ azon részén, ahol megtörténik. Hasonlóképpen, egy élő szervezet folyamatosan növeli entrópiáját – vagy másként fogalmazva pozitív entrópiát produkál, és így megközelíti a maximális entrópia veszélyes állapotát, ami a halál. Ezt az állapotot csak úgy tudja elkerülni, vagyis életben maradni, ha folyamatosan negatív entrópiát von ki környezetéből. A negatív entrópia az, amivel a szervezet táplálkozik. Vagy, hogy kevésbé paradox módon fogalmazzunk, ami az anyagcserében lényeges, az az, hogy a szervezetnek sikerül megszabadulnia minden entrópiától, amelyet életében kell termelnie.

Mi az entrópia? Ez nem homályos elképzelés vagy elképzelés, hanem mérhető fizikai mennyiség. Abszolút nulla hőmérsékleten (körülbelül -273 °C) bármely anyag entrópiája nulla. Ha az anyagot bármely más állapotba viszi át, akkor az entrópia egy olyan mennyiséggel növekszik, amelyet úgy számítanak ki, hogy az eljárás során felhasznált hő minden kis részét elosztjuk azzal az abszolút hőmérséklettel, amelyen ez a hő elhasználódik. Például, ha megolvaszt egy szilárd anyagot, az entrópia az olvadáshő és az olvadásponti hőmérséklet osztva növekszik. Ebből látható, hogy az entrópia mértékegysége cal/°C. Sokkal fontosabb számunkra az entrópia kapcsolata a rend és a rendezetlenség statisztikai fogalmával, ezt az összefüggést Boltzmann és Gibbs statisztikai fizika kutatásai fedezték fel. Ez is egy pontos mennyiségi összefüggés, és kifejeződik

entrópia =klogD

Ahol k a Boltzmann állandó és D a vizsgált testben lévő atomi rendellenesség mennyiségi mértéke.

Ha D a rendezetlenség mértéke, akkor 1/D reciprokát tekinthetjük a sorrend mértékének. Mivel 1/D logaritmusa megegyezik D negatív logaritmusával, a Boltzmann-egyenletet így írhatjuk fel:

– (entrópia) =klog(1/D)

A „negatív entrópia” kínos kifejezést most egy jobbra lehet cserélni: az entrópia, negatív előjellel véve, maga a rend mértéke. Az az eszköz, amellyel egy organizmus folyamatosan kellően magas szintű rendezettségen (= kellően alacsony entrópia szinten) tartja magát fenn, tulajdonképpen a rend folyamatos kivonásából áll a környezetéből (a növények számára természetesen a napfény a saját erős forrása. "negatív entrópia") .

FejezetVIII. Az élet a fizika törvényein alapul?

Mindaz, amit az élő anyag szerkezetéről tudunk, arra késztet bennünket, hogy az élő anyag aktivitása ne redukálható le a fizika szokásos törvényeire. És nem azért, mert valami "új erő" vagy valami más szabályozza az egyes atomok viselkedését egy élő szervezet belsejében, hanem azért, mert a szerkezete eltér mindantól, amit eddig tanulmányoztunk.

A fizikát a statisztikai törvények szabályozzák. A biológiában egészen más helyzettel találkozunk. Egyetlen atomcsoport, amely csak egy példányban létezik, szabályos jelenségeket produkál, csodálatos módon hangolva egyiket a másikhoz és a külső környezethez képest, rendkívül finom törvények szerint.

Itt olyan jelenségekkel állunk szemben, amelyek szabályos és szabályos kibontakozását a fizika "valószínűségi mechanizmusától" teljesen eltérő "mechanizmus" határozza meg. Minden sejtben az irányító elv egyetlen atomi asszociációban található, amely csak egy példányban létezik, és ez irányítja az eseményeket, amelyek a rend mintájaként szolgálnak. Ez sehol nem figyelhető meg, kivéve az élő anyagokban. A fizikus és kémikus az élettelen anyag tanulmányozása során soha nem találkozott olyan jelenségekkel, amelyeket így kellett volna értelmezniük. Ilyen eset még nem merült fel, ezért az elmélet nem fedi le – a mi gyönyörű statisztikai elméletünk.

Az életfolyamat kibontakozásában látható rendezettség más forrásból származik. Kiderült, hogy két különböző „mechanizmus” képes rendezett jelenségeket előidézni: egy „statisztikai mechanizmus”, amely „rendet hoz létre a rendetlenségből”, és egy új mechanizmus, amely „rendet hoz létre a rendből”.

Ennek magyarázatához egy kicsit tovább kell mennünk, és be kell vezetnünk egy finomítást, nemhogy továbbfejlesztést azon korábbi állításunkon, hogy minden fizikai törvény statisztikán alapul. Ez az újra és újra megismételt kijelentés csak ellentmondáshoz vezethet. Mert valóban vannak olyan jelenségek, amelyek megkülönböztető jegyei egyértelműen a „rend a rend” elvén alapulnak, és úgy tűnik, hogy nincs közük a statisztikákhoz vagy a molekuláris rendellenességekhez.

Mikor tár fel egy fizikai rendszer egy „dinamikus törvényt” vagy „az óramű jellemzőit”? A kvantumelmélet rövid választ ad erre a kérdésre, mégpedig abszolút nulla hőmérsékleten. Amint a hőmérséklet nullához közelít, a molekuláris rendellenességek már nem befolyásolják a fizikai jelenségeket. Ez Walter Nernst híres "termikus tétele", amelyet néha és nem ok nélkül a "termodinamika harmadik törvényének" hangos elnevezésével adnak (az első az energiamegmaradás elve, a második az entrópia). Nem szabad azt gondolni, hogy mindig nagyon kell alacsony hőmérséklet. Az entrópia még szobahőmérsékleten is rendkívül kis szerepet játszik számos kémiai reakcióban.

Az ingaórák esetében a szobahőmérséklet gyakorlatilag nullával egyenlő. Ez az oka annak, hogy "dinamikusan" működnek. Az órák képesek "dinamikusan" működni, mivel szilárd anyagokból épülnek fel, hogy elkerüljék a hőmozgás zavaró hatásait normál hőmérsékleten.

Most azt hiszem, néhány szóra van szükség ahhoz, hogy megfogalmazzuk az óramű és az organizmus hasonlóságát. Egyszerűen és kizárólagosan abból adódik, hogy ez utóbbi is egy szilárd test köré épül – egy aperiodikus kristály, amely örökletes anyagot képez, és nem elsősorban a véletlenszerű hőmozgás hatásainak van kitéve.

Epilógus. A determinizmusról és a szabad akaratról

A fentiekből kitűnik, hogy az élőlény testében lezajló tér-idő folyamatok, amelyek megfelelnek gondolkodásának, öntudatának vagy bármely más tevékenységének, ha nem is teljesen szigorúan meghatározottak, de legalábbis. statisztikailag meghatározott. Ez a kellemetlen érzés azért keletkezik, mert szokás azt gondolni, hogy egy ilyen elképzelés ellentétes a szabad akarattal, amelynek létezését a közvetlen önmegfigyelés igazolja. Lássuk tehát, nem tudunk-e helyes és következetes következtetést levonni a következő két premisszákból:

1. Testem tiszta mechanizmusként működik, engedelmeskedik a természet egyetemes törvényeinek.
2. Megcáfolhatatlan, közvetlen tapasztalatból tudom azonban, hogy irányítom testem cselekedeteit, és előre látom ezeknek a cselekedeteknek az eredményét. Ezek az eredmények óriási változást hozhatnak sorsom meghatározásában, ilyenkor teljes felelősséget érzek és tudatosan vállalok tetteimért.

A szerző itt pontatlanul fejezi ki magát, a kromoszómában a "tulajdonságok" vagy "jellemzők" elrendezéséről beszél. Amint arra ő maga is rámutat, nem maguk a tulajdonságok találhatók a kromoszómában, hanem csak bizonyos anyagi struktúrák (gének), amelyek különbségei az egész szervezet bizonyos tulajdonságainak módosulásához vezetnek. Ezt mindig szem előtt kell tartani, mert Schrödinger mindig a "tulajdonságok" rövid kifejezést használja. - Jegyzet. per.

Nem egészen értettem Schrödingernek ezt a szakaszát. Megjegyzem, a fordító által 1947-ben írt utószóban Schrödinger filozófiáját a marxizmus-leninizmus felől bírálják... 🙂 Jegyzet. Baguzina

– Az áramlattal szemben megyek, de a patak iránya megváltozik.
E. Schrödinger

Erwin Schrödinger (1887-1961) kiváló osztrák tudós, kiemelkedő elméleti fizikus, a kvantummechanika egyik megteremtője neve hazánkban is ismert. E. Schrödinger Bécsben született. A klasszikus gimnázium elvégzése után a Bécsi Egyetemen tanult (1906-1910), amely addigra I. Loschmidtnak, I. Stefannak és L. Boltzmannnak köszönhetően az elméleti és kísérleti fizika kiemelkedő központjává vált. Ott, kiemelkedő fizikusok, L. Boltzmann - F. Gazenorl és F. Exner tanítványok hatására alakult ki Schrödinger tudományos világképe. A legérdekesebb terület Schrödinger számára a termodinamika volt a Boltzmann által kidolgozott valószínűségi értelmezésben. „Ezeknek az eszméknek a köre – mondta 1929-ben E. Schrödinger – számomra úgymond az első szerelmem a tudományban, semmi más nem ragadott meg ennyire, és talán soha többé nem is fog.

Schrödinger doktori disszertációként védi meg a nedves levegőben lévő szigetelők felületén az elektromos vezetőképességgel kapcsolatos kísérleti munkákat, amelyeket Exner laboratóriumában végzett. Az egyetem elvégzése után Schrödinger Exner asszisztenseként dolgozott, 1914-től Privatdozentként. 1910 óta jelentek meg Schrödinger első publikációi a dielektrikumokról, a mágnesesség kinetikai elméletéről, a légköri elektromosságról (Heitinger-díj), az anomális elektromos diszperzió elméletéről, az interferencia jelenségekről, a Debye-effektus elméletéről stb. Néhány héttel a világ kezdete előtt Az első háborúban Schrödingert behívták a hadseregbe. Ellentétben F. Gazenorllal, aki a fronton halt meg, Schrödingernek szerencséje volt - tüzértisztként a Délnyugati Front egy viszonylag nyugodt szakaszára (Trieszt vidékére) küldték. Ott még a fizika fejlődésével is lépést tart, különösen, hogy megismerkedjen A. Einstein általános relativitáselméletről szóló cikkeivel, és 1918-ban két cikket publikál erről a témáról.

A háború után, 1919 őszén Schrödinger elfogadta M. Wien felkérését, hogy tartson előadásokat elektronikus és kvantumelméletről a jénai egyetemen. 1920-1921-ben. Schrödinger, a Stuttgarti és a Breslaui Egyetem professzora 1921-ben a Zürichi Egyetem Elméleti Fizikai Tanszékét vezette, ahol korábban A. Einstein, P. Debye és M. von Laue volt.

Schrödinger kvantumelméleti munkája 1926-ban világhírnevet hozott. "Mi az, ami kiemelkedőbb az elméleti fizikában, mint az első hat hullámmechanikai dolgozata?" Max Born mondta később. Schrodinger, valamint Planck, Lorentz, Sommerfeld és sok más tudós számára a klasszikus fizika karcsú épülete az ismert determinizmussal tűnt a való világ legmegfelelőbb modelljének. Ugyanakkor jól tudták, hogy a 19-20. század fordulóján milyen nehézségekkel kellett szembenéznie egy ilyen leírásnak, de a klasszikus fogalmak keretein belül maradva igyekeztek ezeket feloldani. A Bohr-féle atomelmélet kvantumposztulátumai Schrödinger számára „mintegy durva disszonanciák a klasszikus mechanika szimfóniájában, de furcsa módon mégis összhangban voltak vele... A mechanika lényegének megmentésének nehéz feladatával kellett szembenéznünk. , melynek lehelete egyértelműen érezhető volt a mikrokozmoszban, és egyúttal úgymond a kvantumfeltételek alapjaiból fakadó tételekként, nem pedig durva külső követelményekként való felismerését kérem tőle. L. de Broglie gondolata az elektronhullámokról, amelyek egész számú pályára illeszkednek, arra késztette Schrödingert, hogy a diszkrét állapotokat természetes rezgésekként értelmezze. A kvantálás problémája ezért a sajátértékek és sajátfüggvények keresésére korlátozódott. A mikroobjektum állapotát leíró y-függvény fogalmát bevezetve Schrödinger megkapja az anyag híres "hullámegyenletét" - a Schrödinger-egyenletet, amely ugyanazt az alapvető szerepet játszik az atomfizikában, mint a klasszikus mechanikában a newtoni egyenletek és a Maxwell-egyenletek. klasszikus elektrodinamika. Ismerve az y-függvényt valamelyik időpillanatban, a Schrödinger-egyenlet megoldásával bármely más időpillanatra is megkaphatjuk. Úgy tűnt, hogy a determinizmust az atomfizikába is bevezették. Hamar kiderült azonban, hogy maga az y-függvény csak a mikrorészecskék állapotainak valószínűségi eloszlását írja le.

Röviddel a hullámmechanika megalkotása után Schrödinger megmutatta formai egyenértékűségét a Heisenberg-Born-Jordan kvantummechanikával. Egy alapvető kérdésben - a kvantumelmélet értelmezésében - azonban Schrödinger nem értett egyet a koppenhágai iskolával - túl hirtelen utasította el a kialakult klasszikus fogalmakat. Schrödinger és W. Heisenberg, Schrödinger és N. Bohr heves vitáiban új fizika született. E megbeszélések emlékeit W. Heisenberg megőrizte "Rész és egész" című könyvében ("Physics and Philosophy. Part and Whole". M., 1989). Ezek a viták hozzájárultak a kvantumelmélet mélyebb megértéséhez, N. Bohr és W. Heisenberg alapelveinek felfedezéséhez. Schrödinger ezzel szemben a kvantumelmélet befejezetlenségére jutott, és később a koppenhágai értelmezés lényegét testesítette meg a „Schrödinger macskája” paradox formában, amely bizonyos valószínűséggel egyszerre él és hal. . 1933-ban P. A. M. Diraccal együtt Schrödinger Nobel-díjat kapott "az atomelmélet új formáinak felfedezéséért".

1927-ben Schrödingert Max Planck utódjaként meghívták a Berlini Egyetem tanszékére. 1928-ban a Szovjetunió Tudományos Akadémia külföldi levelező tagjává, 1934-ben tiszteletbeli tagjává választották. 1933-ban, a fasizmus megjelenésével Schrödinger kénytelen volt Oxfordba (Anglia) emigrálni. Rövid otthoni grazi tanítás után (1936-1938) ismét kivándorol. 1939-ben Írország miniszterelnökének, I. de Valernek a meghívására Schrödinger vezette a kifejezetten számára létrehozott dublini Institute for Higher Studies-t. Schrödinger számára jön a „második tavasz”. A gravitációelmélet, a mezonelmélet, a termodinamika, a Born-Infeld nemlineáris elektrodinamika területén dolgozik, kísérleteket tesz egy egységes térelmélet létrehozására.

Schrödinger nemcsak jelentős elméleti fizikus volt, hanem rendkívüli gondolkodó is. Hat nyelvet tudott, eredetiben olvasott ókori és modern filozófusokat, érdeklődött a művészet iránt, verseket írt. 1944-ben Schrödinger publikált egy eredeti tanulmányt a fizika és a biológia metszéspontjáról: "Mi az élet a fizika szemszögéből?" 1948-ban a University College Londonban előadásokat tartott a görög filozófiáról, amely a Nature and the Greeks (London, 1954) című könyvének alapját képezte. A lét és a tudat („Spirit and Matter”, Cambridge, 1958), a tudomány és a társadalom kapcsolatának problémája foglalkoztatja (jelentés a Porosz Tudományos Akadémián (Berlin) „A természettudományt a környezet határozza meg?”, 1932; a „Tudomány és humanizmus” című könyv, Cambridge, 1952), az ok-okozati összefüggés problémáját és a természet törvényeit tárgyalja (gyűjtemények: „Theory of Science and Man”, New York, 1957, „Mi a természet törvénye? ", München, 1962). 1949-ben megjelent egy versgyűjtemény.

A Platónt követő Schrödinger számára a legfontosabb az Egy fogalma. A görög, kínai, indiai filozófiában – a természetről alkotott nézetrendszerben a maga egységében – igyekszik „megtalálni a bölcsesség elveszett szemcséit”, amelyek segítenek leküzdeni az alapvető tudományok fogalmi apparátusának válságát és a modern tudás kettészakadását. sok külön tudományág. A világ fizikai képének egységére való törekvése lényegében az egységes térelmélet tisztán tudományos kutatásában öltött testet. Filozófiai szemléletének kiindulópontja az a világos felismerés volt, hogy "az érték csak kulturális környezetének keretein belül van, csak érintkezésben van mindazokkal, akik most vannak, és akik a jövőben is elkötelezettek lesznek a spirituális kultúra és tudás gazdagításában. ."

Ezért Schrödinger ókori indiai és ókori filozófia örökségéhez való vonzódása szükségesnek bizonyul, amikor azt a kérdést tárgyalja, hogy mi az „objektív valóság”, megfigyelési és mérési adatokra vagy interszubjektív, univerzálisan jelentős jelentések halmazára redukálható-e. ? A kvantummechanikával az objektivitás és az objektív leírás megértésében bekövetkezett váltás az objektív valóság megfigyelési és leírási módszerétől való függésének filozófiai megértését követelte meg. Schrödinger két kéziratot hagyott hátra, amelyeket „Világnézetem” címmel adtak ki: az egyik 1925-ben, a másik 1960-ban íródott. Schrödinger tovább dolgozott a kéziraton. A folyóirat az 1925-ös kéziratot ebben a számban, az 1960-as kéziratot pedig a következő számban közli.

Miért érdekesek ezek a kéziratok olvasóink számára? Mindenekelőtt persze az, hogy az egyik kiemelkedő fizikus a XX. intenzíven tanult filozófiát. Ismeretes, hogy mintegy 100 cikket publikált általános tudományos és filozófiai témákban. Ezek közül éppen azért választottuk ezt a művet, mert ebben E. Schrödinger beszél filozófiai világnézetének kialakulásáról, azokról a nehézségekről, amelyekkel szembesült. Lényeges, hogy a kvantummechanika valamennyi alkotója, így E. Schrödinger is, a természettudományi kutatásokkal együtt kénytelen volt elgondolkodni az új fizika által felvetett filozófiai problémákon, hogy az új természettudományi problematika elvitte őket az alapvető filozófiai fogalmak újragondolására, mint például a „valóság”, „világ”, „valóság”, „tudat”, „megismerő alany”, „erkölcsi törvény” stb.

E. Schrödinger filozófiai tanárait - M. Plankot, R. Avenariust, E. Cassirert, F. Gazenorl német filozófiatörténészt és R. Semont - a kétkötetes Mnema szerzőjének nevezte. Nagyra értékeli a naiv realizmussal, a dogmatikus materializmussal szembeni kritikájukat, amely nem vezet a végső filozófiai fogalmak vitájához.

Olvasóink számára érdekes lesz megismerkedni Schrödinger gondolataival a metafizika fontosságáról a fizikusok számára, hogy a „metafizika agóniájának” időszaka után előre látja azt az időszakot, amikor a tudós kénytelen lesz túllépni az azonnali tudomány határain. észlelni, és továbblépni a végső metafizikai problémák tárgyalására. És itt a 20. század eleji filozófusok metafizikaellenes attitűdje. a "leíró fizika" programja pedig már nyilvánvalóan elégtelen, és nem tud segíteni az olyan kérdések megértésében, mint: Mi vagyok én? Létezik a világ? Mi a halál? Hogyan lehet egyesíteni az egyéni tudatot kontemplatív és gondolkodó egyének sokaságával? E problémák filozófiai tárgyalása során Schrödinger szerint egy másik hagyományhoz kell fordulni - a védanta hagyományához, amelyben megtalálták a tapasztalat és a megismerés ötvözésének módját, más értelmezést kapva, mint az európaiban. a megismerés tárgyának filozófiája és a megismerési aktusok. E. Schrödinger filozófiai reflexiói ​​abban is érdekesek olvasónk számára, hogy igyekszik pszichofiziológiai értelemben magyarázatot adni a természettudományos gondolkodásra (és itt fontos számára R. Zemon emlékének munkája), összekapcsolni a természettudományos gondolkodás folyamatait. megismerés és tapasztalat, a természettudományi fogalmak (szám, rész és egész, valóság) pszichofiziológiai értelmezésére. Azt kell mondanunk, hogy Schrödinger a 70-es és 80-as években, már a színek metrikájával foglalkozó munkájában („Basic Principles of the Metrics of Colors in Daylight”, 1920) elindult azon az úton, amelyre az evolúciós ismeretelmélet később a 70-es és 80-as években járt. evolúciós elképzeléseket alkalmazott a szem spektrális érzékenysége és a napsugárzás spektrális összetétele közötti kapcsolat megállapítására, és a kétféle retina receptor (rudak és kúpok) jelentősen eltér egymástól - a rudak maximális spektrális érzékenysége, ami fontos szerepet játszanak a víz alatti látásban, a rövid hullámok felé tolódnak el, és ez evolúciósan sokkal korábban jelent meg, mint a színérzékeny kúpok, amelyek fontos szerepet játszanak a nappali állatokban. Ugyanezt az evolúciós megközelítést folytatja ebben a művében mind a tudat spektrumaira, mind a természettudományi fogalmak eredetére vonatkozóan. Ebben megelőzte korát.

K. A. Tomilin

Erwin Schrödinger (1887-1961) - osztrák elméleti fizikus, a kvantummechanika egyik megalapítója, fizikai Nobel-díjas (1933); A berlini, az oxfordi, a gradsky és a genti egyetem professzora. 1939-től az általa Dublinban alapított felsőfokú tanulmányok intézetének igazgatója; A Szovjetunió Tudományos Akadémiájának külföldi levelező tagja (1928) és külföldi tiszteletbeli tagja (1934). Kidolgozta (1926) a kvantummechanikát és az anyag hullámelméletét, megfogalmazta alapegyenletét (Schrödinger-egyenlet), bebizonyította azonosságát a kvantummechanika mátrixváltozatával. Krisztallográfia, matematikai fizika, relativitáselmélet, biofizika tárgyú közlemények. Nobel-díj (1933, P. A. M. Diraccal közösen).

Erwin édesapja, Rudolf Schrödinger egy kis olajszövetgyárat örökölt, amely anyagilag ellátta családját, és lehetőséget biztosított számára a természettudományok iránt: hosszú évekig a Bécsi Botanikai és Állattani Társaság alelnöke volt, és előadásokat is tartott ott. Erwin Schrodinger később azt írta, hogy apja "barátja, tanára és fáradhatatlan társa". Erwin édesanyja érzékeny, gondoskodó és vidám nő volt. Erwin felhőtlen gyermekkora egy olyan házban telt el, ahol a kedvesség, a tudomány és a művészet uralkodott.

Tizenegy éves koráig otthon tanították a gyermeket, majd 1898-ban sikeres felvételi vizsgát követően belépett az Akadémiai Gimnáziumba, amelyet 1906-ban érettségizett. Ez a gimnázium tekintélyes oktatási intézmény hírnevének örvendett, de elsősorban a bölcsészettudományi területen. Mindazonáltal a zseniális érettségi vizsgák után (Erwin általában változatlanul az első tanuló az osztályban), amikor eljött a további út választásának ideje, a matematikát és a fizikát habozás nélkül előnyben részesítették.

1906 őszén Schrödinger belépett a bécsi egyetemre, ahol egészen a közelmúltig, az övé előtt tragikus halál Ludwig Boltzmann munkája. Erwinnek ez a választása azonban nem tette őt szűk szakemberré. Érdeklődési köre mindig is meglepően széles maradt. Hat tudott idegen nyelvek, jól ismerte a német költőket, maga is írt verseket.

Ennek ellenére a fizikai és matematikai körforgás tudományágai egyre határozottabban kerültek előtérbe. Ez nagyrészt a tanárok érdeme volt, különösen Fritz Hasenrol, akiről 1929-ben a Nobel-előadásban Schrödinger ezt mondta: „Azután (az első világháború alatt) Gasenrol meghalt, és az érzésem azt súgja, hogy ha ez nem történt volna meg, akkor itt van. helyettem." Ez az okos ember volt az, aki segített a másodéves Schrödingernek megérteni, hogy az elméleti fizika az ő hivatása.

Schrödinger doktori disszertációjához (a jelenlegi értekezéshez hasonlóan) egy kísérleti munkát ajánlottak fel, amelyet nemcsak sikeresen megvédtek, hanem a Bécsi Tudományos Akadémia „Jelentéseiben” is publikációt díjaztak. A huszonhárom éves Erwin Schrödinger záróvizsgái letétele után Ph.D fokozatot kapott.

A legérdekesebb terület Schrödinger számára a termodinamika volt a Boltzmann által kidolgozott valószínűségi értelmezésben. „Ezeknek az eszméknek a köre – mondta 1929-ben E. Schrödinger –, úgymond az első szerelmem a tudományban, semmi más nem ragadott meg ennyire, és talán soha többé nem is fog. Schrödinger doktori disszertációként védi meg a nedves levegőben lévő szigetelők felületén az elektromos vezetőképességgel kapcsolatos kísérleti munkákat, amelyeket Exner laboratóriumában végzett.

Asszisztens, egyetemi docens, tiszt. A délnyugati fronton.

Röviddel az egyetem elvégzése után Schrödinger Exner asszisztensei állást kapott a Bécsi Egyetem Második Fizikai Intézetében. 1914 óta – Schrödinger Privatdozent lesz. 1910 óta jelentek meg Schrödinger első publikációi a dielektrikumról, a mágnesesség kinetikai elméletéről, a légköri elektromosságról (Heitinger-díj), az anomális elektromos diszperzió elméletéről, az interferencia jelenségekről, a Debye-effektus elméletéről stb. Érdeklődési köre a következő volt: nagyon széles: a radioaktivitás a légköri elektromossággal kapcsolatban (ezekben a munkás években az Osztrák Tudományos Akadémia által alapított díjjal jutalmazták), elektrotechnika, akusztika és optika, különösen színelmélet. Ekkor kezdett el először érdeklődni a kvantumfizika iránt.

A fiatal tanár sikeres munkájára felfigyeltek, és 1914. január 9-én a minisztérium egyetemi docensi fokozattal hagyta jóvá, ami előadói jogot adott számára. A Privatdozenturát azonban nem fizették ki, így Schrödinger anyagi helyzete nem változott, ő továbbra is Bécsben élt szüleivel, és az egyetemi bérek szűkössége miatt „a zsebükbe nyúlt”. A helyzet megváltoztatására tett kísérletek megszakadtak: megkezdődött a háború, Erwin Schrödingert mozgósították.

Az akkori osztrák törvények értelmében az egyetemet végzett Erwin Schrödingernek egy évig katonai szolgálatot kellett teljesítenie. Néhány héttel az első világháború kitörése előtt Schrödingert behívják a hadseregbe. Ellentétben F. Gazenorllal, aki a fronton halt meg, Schrödingernek szerencséje volt - tüzértisztként a Délnyugati Front egy viszonylag nyugodt szakaszára (Trieszt vidékére) küldték. Ott még a fizika fejlődésével is lépést tart, különösen, hogy megismerkedjen A. Einstein általános relativitáselméletről szóló cikkeivel, és 1918-ban két cikket publikál erről a témáról.

"A vándorlás tanévei"

A háború befejezése után, 1918 novemberében E. Schrödinger visszatért a Bécsi Fizikai Intézetbe. A háború utáni ausztriai élet azonban nehéz volt, nem volt kilátás a javulásra, ezért Schrödinger, miután meghívást kapott Max Wiennel a Jénai Fizikai Intézetbe, hat hónapig nyaralt Bécsben és fiatal feleségével. (éppen házasodott meg) 1920 áprilisában új helyen telepedett le.

Kimagasló fizikusok galaxisa dolgozott akkoriban Németországban, amelyek közül mindenekelőtt Einsteint és Max Planckot említhetjük, és vonzó volt a velük való kommunikáció lehetősége. Jénában Schrödinger azonban mindössze négy hónapig dolgozott. Már "nevet" is szerzett, és egyre gyakrabban kezdtek érkezni a felkérések különböző tudományos központokba való munkára.

1921 elején a kieli, breslaui, hamburgi és szülővárosa, bécsi egyeteme elméleti fizika professzori állást ígért neki. Stuttgartból is érkezett meghívás, Schrödinger odaköltözött, és 1921 elején előadást kezdett. De a stuttgarti munka csak egy félévig tartott, és Schrödinger a Breslaui Egyetemre költözött. Néhány héttel később azonban meghívást kapott a zürichi politechnikum elméleti fizika tanszékének élére, amelyet addig nem kevesebb, mint Albert Einstein és Max von Laue töltött be. Ez a meghívás Schrödingert az akadémiai „ranglista” legmagasabb szintjére emelte. 1921-ben Zürichbe költözött.

Schrödinger egyenlet

A Schrödinger-egyenlet a nem relativisztikus kvantummechanika alapegyenlete; lehetővé teszi a rendszer lehetséges állapotainak, valamint az állapot időbeli változásának meghatározását. E. Schrödinger fogalmazta meg 1926-ban

Erwin Schrödinger, akárcsak Planck, Einstein és számos más korabeli fizikus, a klasszikus fizikafogalmak felé hajlott, és nem fogadta el a hullám-részecske kettősség koppenhágai valószínűségi értelmezését. 1925-1926-ban Schrödinger olyan munkát végzett, amely a hullámmechanika alkotóinak első sorába emelte.

A hullámtulajdonságok elektronokban való jelenlétét Schrödinger alapvető kísérleti tényként fogadta el. A fizika számára a hullámok korántsem jelentek valami újat. Köztudott volt, hogy sok a közös a különböző fizikai természetű hullámok leírásában – matematikailag hasonló módszerekkel írják le őket (az ún. hullámdifferenciálegyenletek parciális deriváltokban). És itt feltűnik egy nagyon furcsa körülmény, amelyet egy orgonasíp hanghullámának példájával illusztrálhatunk.

Minden mennyiség, amely a hanghullámhoz kapcsolódik - és a sűrűségek, nyomások, hőmérsékletek és így tovább egy ilyen "álló" hullámban, közönséges, a klasszikus elmélet írja le, de ugyanakkor vannak bizonyos diszkrét "rezonanciák". kimondja: mindegyik cső, hosszától függően, egy bizonyos frekvenciára van "hangolva". Ez arra utal, hogy például az elektronok különböző kvantumdiszkrét állapotai az atomokban is ugyanolyan „rezonáns” természettel bírnak. Így a de Broglie-hullámok „hétköznapi” klasszikus hullámok sorozatába, a kvantum-diszkrét állapotok pedig „hétköznapi” rezonáns hullámok sorozatába kerülnek. Természetesen az elektronikus (és más hasonló) hullámok leírásához ugyanolyan általánosságú egyenletre van szükség, mint Isaac Newton egyenletei a klasszikus mechanikában, és 1926-ban Schrödinger egy ilyen egyenletet javasolt, a híres Schrödinger-egyenletet. amely a hullám (más terminológia szerint - kvantum) mechanika matematikai alapja volt.

De az egyenlet által meghatározott mennyiség – a hullámfüggvény – Schrödinger által javasolt „klasszikus” értelmezése nem maradt fenn. A Niels Bohr dán fizikussal folytatott intenzív megbeszélések után, amelyek Schrödingert kimerültségbe és kétségbeesésbe kergették, fel kellett ismernie annak szükségességét, hogy felhagyjon a klasszikus interpretációval, és egy valószínűségi értelmezést javasljon. Kemény ütés volt. Mielőtt elhagyta Koppenhágát Bohrból, Schrödinger azt mondta neki: "Ha meg akarjuk tartani ezeket az átkozott kvantumugrásokat, akkor meg kell bánnom, hogy még a kvantumelméletet is átvettem." Negatív hozzáállás A kvantumelmélet Schrödinger (valamint Einstein, Planck, de Broglie, Laue) „koppenhágai interpretációja” napjainak végéig nem változott.

a berlini egyetemen

Max Planck lemondása után a berlini egyetem elméleti fizika tanszéke üres volt, utódja kérdését egy erre a célra létrehozott bizottságnak kellett eldöntenie. Ő javasolta a jelöltek listáját, amelyen a második helyen (Arnold Sommerfeld után) Schrödinger neve szerepel. Sommerfeld nem volt hajlandó Berlinbe költözni, és Schrödinger előtt megnyílt a lehetőség egy igen tekintélyes pozíció betöltésére. Habozott, és talán el sem hagyta volna a gyönyörű Zürichet, ha nem tudja meg, hogy Planck "...örülne...", ha őt látja utódjának.

Ez eldöntötte a dolgot, és 1927 nyarának végén Erwin Schrödinger Berlinbe költözött. Új kollégái szeretettel fogadták, gyorsan megszokta az új helyet, majd később „csodálatos”-ként emlékezett vissza berlini életének és eredményes munkásságának éveire. A következő évben, miután Zürichből költözött, Schrödingert egyhangúlag (ami rendkívül ritka volt!) a Berlini Tudományos Akadémia tagjává választották. De a fő tevékenységi terület az egyetem maradt. Bár Schrödinger tipikus "magányos" volt, és nem teremtett iskolát, tudományos és erkölcsi tekintélye fontos szerepet játszott.

Minden összeomlott 1933-ban, amikor a nácik hatalomra kerültek. Megkezdődött a legjobb tudósok kivándorlása Németországból. Még az is elég volt az üldözéshez, hogy nem volt „garancia arra nézve, hogy valaki feltétel nélkül elfogadja a nemzetiszocialista rezsimet”. Schrödinger is úgy döntött, hogy elhagyja Németországot. „Nem bírom elviselni, hogy a politika zaklat” – ezek a szavai. Szombat ürügyén Dél-Tirolba távozott, és onnan 1933 októberében feleségével Oxfordba költözött. Erwin Schrödinger hamarosan hírt kapott, hogy 1933-ban megkapta a fizikai Nobel-díjat.

Schrödinger három évig Oxfordban dolgozott kutatóként. Hazája után sóvárogva visszatért Ausztriába; 1936 októbere óta Schrödinger az elméleti fizika rendes professzora a Grazi Egyetemen. Ám 1938 márciusában, az Anschluss után a német rend Ausztriára is átterjedt, és március 31-én Erwin Schrödingert törölték az összes németországi és ausztriai egyetemi listáról politikai megbízhatatlanság miatt.

Ismét vándorlás. Dublinba költözni

Olaszországon, Svájcon és Belgiumon keresztül Schrödinger 1939-ben visszatért Angliába, ahol megvédték a közvetlen fasiszta fenyegetéstől. Ebben az időben Írország kormányfője, I. de Valera, matematikus végzettsége egy Princetonhoz hasonló intézetet szervezett Dublinban, amelynek vezetője Schrödinger lett. Itt 17 évig dolgozott, és nemcsak a fizikával, hanem a filozófiával, a költészettel és még a biológiával is foglalkozott.

1944-ben jelent meg híres könyve: "Mi az élet a fizika szemszögéből?", 1949-ben - versgyűjtemény, 1954-ben - a "Természet és a görögök" című könyve. Erwin Schrödinger fizikusként ezekben az években sokat dolgozott a gravitációelmélet területén, és Einsteinhez hasonlóan nagy erőfeszítéseket tett egy egységes térelmélet felépítésére.

A háború vége után Schrödinger többször kapott meghívást, hogy térjen vissza Ausztriába és Németországba. De beleszeretett Írországba, és csak abban a hitben, hogy az újabb politikai felfordulások veszélye elmúlt, úgy döntött, visszatér hazájába. Visszatérése diadalmas volt. Schrödinger két évig dolgozott a Bécsi Egyetemen, és még egy "becsületévet". Élete utolsó éveit a festői szépségű tiroli Alpbach faluban töltötte.

osztrák elméleti fizikus.

Fizikai Nobel-díjas.

Következtetés Erwin Schrödinger egyenletét a hipotézis támogatta Louis de Broglie.

„1927-re drámai helyzet állt elő a kvantumfizikában – ez az ötletek drámája.
Schrödinger meg volt győződve arról, hogy a folytonos hullámok fogalmának kell a kvantumfolyamatok megismerésének alapját képeznie.
Heisenberg meg volt győződve az ellenkezőjéről – a diszkrét események, a kvantumugrások fogalmát kell az új kvantummechanika alapjául venni.
Mindketten a redukció elvének megfelelően jártak el. Csak Schrödinger igyekezett mindent a folytonosságra redukálni, Heisenberg ragaszkodott a lehetőséghez, hogy mindent a diszkrétre redukáljon.
Bor Nem bármelyik pozíciót elfoglalhatná.
Kvantumelméletet igyekezett úgy felépíteni, hogy a diszkrét és a folyamatos folyamatok is szervesen bekerüljenek a természetes folyamatok képébe.

Ovchinnikov N.F., Módszertani alapelvek a tudományos gondolkodás történetében, M., Szerkesztői URSS, 1997, p. 185-186.

«… Schrödinger Dublinban telepedett le. 1944-ben megjelent a Mi az élet? izgalmas, de sikertelen kísérlet a kvantumfizika élő szervezetekre történő alkalmazására. Elképzelései a „negentrópia” fogalmán alapultak – az élőlény azon tendenciáján, hogy nem engedelmeskedik a termodinamika második főtételének (vagy valahogy megkerüli a működését). Schrodinger hangsúlyozta, hogy az élőlények génjei valamilyen összetett molekulák lehetnek, amelyek kódolt utasításokat tartalmaznak. Ezeket a molekulákat ma DNS-nek hívják, de szerkezetüket csak 1953-ban fedezték fel. Francis CrickÉs James Watson részben Schrödinger ihlette. Írországban Schrödinger nem változtatta meg szabad hozzáállását a szexualitáshoz, kapcsolatokba lépett a diákokkal, és két különböző anyától származó gyermek apja lett.

Ian Stewart, Igazság és szépség: A világtörténelem szimmetria, M., "Astrel"; Corpus, 2010, p. 318-319.

Erwin Schrödinger könyvben: Mi az élet, egy fizikus szemszögéből? „... megmutatta, hogy az entrópia elleni munka nem végezhető másként, mint „fogyasztó renddel”, azaz. más rendszerek entrópiájának növelése árán. A külső bőség mellett a nyitott, nem egyensúlyi rendszerek növelik az entrópiaellenes munka mennyiségét, a létfontosságú tevékenység terét legjobb tudásuk szerint megragadva. Az extenzív növekedés előbb-utóbb a rendelkezésre álló erőforrások kimerüléséhez vezet - és ennek eredményeként a nem egyensúlyi rendszer és a környezet kapcsolatának sajátos válsága súlyosbodik.

Panov A.D. , Az egyetemes evolúció invariánsai és az evolúció a multiverzumban, a gyűjteményben: Univerzális evolúció és globális problémák/ Rev. szerkesztő: V.V. Kazyutinsky, E.A. Mamchur, M., IP RAS, 2007, p. 67.

„... Hajlamosak megfeledkezni arról, hogy minden természettudomány egy egyetemes kultúrához kapcsolódik, és hogy a tudományos felfedezések, noha pillanatnyilag a legfejlettebbnek és néhány kiválasztott számára elérhetőnek tűnnek, mégis értelmetlen kívül kulturális kontextusukat . Az az elméleti tudomány, amely nem ismeri fel, hogy konstrukciói, a legrelevánsabbak és legfontosabbak, végül arra szolgálnak, hogy a társadalom művelt rétege által megbízható asszimilációra és a világ összképének szerves részévé való átalakulásra szánt fogalmakba kerüljenek; egy elméleti tudomány, ismétlem, amelynek képviselői olyan nyelven inspirálják egymást ötletekkel, amelyek legjobb esetben is csak közeli útitársak egy kis csoportja számára érthetők – egy ilyen tudomány minden bizonnyal elszakad az emberi kultúra többi részétől; hosszú távon impotenciára és bénulásra van ítélve, bármeddig is tart ez a stílus és bármilyen makacsul tartják is ezt a stílust az elit, ezeken az elszigetelt csoportokon, specialistákon belül.

Erwin Schrödinger: Vannak-e kvantumugrások? / Válogatott írások a kvantummechanikáról, M., "Nauka", 1976, p. 261.

„Egyértelműen úgy érezzük, hogy csak most kezdünk megbízható anyagokat szerezni, hogy egy egésszé egyesíthessük mindazt, amit tudunk, de másrészt szinte lehetetlenné válik, hogy egy elme többet tudjon elsajátítani, mint a tudomány bármely kis különleges részét. . Nem látok kiutat ebből a helyzetből… hacsak néhányan nem vállalják a tények és elméletek szintézisének kockázatát, bár tudásunk e területek némelyikéről ebben az esetben hiányos lesz…”

Erwin Schrödinger, Mi az élet egy fizikus szemszögéből, M., Atomizdat, 1972, p. 10-11.

Erwin Schrödinger alkotta meg a kifejezést "a leírás tárgyilagossága", vagyis egy tudományos elméletnek a valóság leírására való képessége nélkül megfigyelő linkek...

Erwin Schrödinger tudta hat nyelvek.

Megjegyzem, hogy a Szovjetunióban biológus A.A. Malinovszkij(fiú A.A. Bogdanov) „... saját felelősségére lefordított és kiadott egy kicsi, de rendkívül mély könyvet a kvantummechanika egyik alapítójától. Erwin Schrödinger"Mi az élet? Egy fizikus szemszögéből, ”amiért mérges bántalmazásnak volt kitéve Liszenko, kirúgták a munkából, és csak három év megpróbáltatások után merte munkába vinni a híres odesszai Filatov szemész.

Katsura A.V., A fehér lepedő nyomában, M., "Szivárvány", 2000, 1. o. 189.

Augusztus 2-án volt a kiváló fizikus, a kvantummechanika egyik „atyja” születésének 126. évfordulója. Erwin Schrödinger. A "Schrödinger-egyenlet" évtizedek óta az atomfizika egyik alapfogalma. Érdemes megjegyezni, hogy nem az egyenlet hozott igazi hírnevet Schrödingernek, hanem az általa kitalált gondolatkísérlet a „Schrödinger macskája” őszintén nem fizikai névvel. A macska - egy makroszkopikus objektum, amely nem lehet egyszerre élő és halott - megszemélyesítette Schrödinger nézeteltérését a kvantummechanika koppenhágai értelmezésével (és személyesen Niels Bohrral).

Életrajzi oldalak

Erwin Schrödinger Bécsben született; apja, olajszövetgyár tulajdonosa, elismert amatőr tudós és a Bécsi Botanikai-Zoológiai Társaság elnöke volt. Schrödinger anyai nagyapja Alexander Bauer volt, egy híres vegyész.

Miután 1906-ban végzett a tekintélyes Academic Gimnasiumban (amely elsősorban a latin és a görög nyelv tanulására összpontosított), Schrödinger belépett a Bécsi Egyetemre. Schrödinger életrajzírói megjegyzik, hogy az ősi nyelvek tanulmányozása, hozzájárulva a logika és az analitikai képességek fejlesztéséhez, segített Schrödingernek könnyedén elsajátítani a fizika és a matematika egyetemi kurzusait. Folyékonyan beszélt latinul és ógörögül, eredeti nyelven olvasta a világirodalom nagy műveit, angolul gyakorlatilag folyékonyan beszélt, emellett beszélt franciául, spanyolul és olaszul.

Az ő első Tudományos kutatás a kísérleti fizika területéhez tartozott. Így érettségi munkájában Schrödinger a páratartalom hatását tanulmányozta az üveg, az ebonit és a borostyán elektromos vezetőképességére. Az egyetem elvégzése után Schrödinger egy évig a hadseregben szolgált, majd az alma materében kezdett dolgozni, mint asszisztens egy fizikai műhelyben. 1913-ban Schrödinger a légkör radioaktivitását és a légkör elektromosságát tanulmányozta. E tanulmányokért az Osztrák Tudományos Akadémia hét évvel később Heitinger-díjjal tünteti ki.

1921-ben Schrödinger az elméleti fizika professzora lett a Zürichi Egyetemen, ahol megalkotta az őt híressé tevő hullámmechanikát. 1927-ben Schrödinger elfogadta az ajánlatot a Berlini Egyetem Elméleti Fizikai Tanszékének élére (a tanszéket vezető Max Planck nyugdíjba vonulása után). Berlin az 1920-as években a világfizika szellemi központja volt, ezt a státuszt a nácik 1933-as hatalomra jutása után helyrehozhatatlanul elveszítette. A nácik által hozott antiszemita törvények nem érintették sem magát Schrödingert, sem családtagjait. Azonban elhagyja Németországot, formálisan a német fővárosból való távozását a szombati szabadsággal köti össze. Schrödinger professzor „szombati szabadságának” a hatóságoknál azonban nyilvánvaló volt a háttere. Ő maga rendkívül szűkszavúan kommentálta távozását: „Nem bírom, ha a politikával zaklatnak.”

1933 októberében Schrödinger az Oxfordi Egyetemen kezdett dolgozni. Ugyanebben az évben ő és Paul Dirac 1933-ban megkapta az 1933-as fizikai Nobel-díjat "az atomelmélet új gyümölcsöző megfogalmazásainak kidolgozásában és fejlesztésében szerzett érdemeik elismeréseként". Egy évvel a második világháború kitörése előtt Schrödinger elfogadja Írország miniszterelnökének ajánlatát, hogy Dublinba költözzön. De Valera - az ír kormány vezetője, végzettsége szerint matematikus - megszervezi a dublini Felsőfokú Tanulmányok Intézetét, amelynek egyik első alkalmazottja a Nobel-díjas Erwin Schrödinger.

Dublin Schrödinger csak 1956-ban távozik. A megszálló csapatok Ausztriából való kivonulása és az államszerződés megkötése után visszatért Bécsbe, ahol a bécsi egyetemen kapott személyes professzori állást. 1957-ben nyugdíjba vonul, és tiroli házában él. Erwin Schrödinger 1961. január 4-én halt meg.

Hullámmechanika Erwin Schrödingertől

Még 1913-ban - Schrödinger akkor a Föld légkörének radioaktivitását tanulmányozta - a Philosophical Magazine cikksorozatot közölt Niels Bohrtól "Az atom és a molekulák szerkezetéről". Ezekben a cikkekben mutatták be a hidrogénszerű atom elméletét a híres "Bohr-féle posztulátumok" alapján. Az egyik posztulátum szerint az atom csak az álló állapotok közötti átmenet során sugárzott energiát; egy másik posztulátum szerint az álló pályán álló elektron nem sugárzott energiát. Bohr posztulátumai ellentmondtak a Maxwell-féle elektrodinamika alapelveinek. Mivel a klasszikus fizika elkötelezett híve, Schrodinger nagyon óvatos volt Bohr gondolataival szemben, és különösen megjegyezte: "Nem tudom elképzelni, hogy az elektron úgy ugrik, mint egy bolha."

Louis de Broglie francia fizikus segített Schrödingernek megtalálni saját útját a kvantumfizikában, akinek 1924-es disszertációjában fogalmazódott meg először az anyag hullámtermészetének gondolata. Ezen elképzelés szerint, amelyet maga Albert Einstein is nagyra értékel, minden anyagi tárgy jellemezhető egy bizonyos hullámhosszal. Schrödinger 1926-ban publikált cikkeinek sorozatában de Broglie ötleteit használták fel a „Schrödinger-egyenlet” – az úgynevezett „hullámfüggvény” számára írt másodrendű differenciálegyenlet – alapján a hullámmechanika kifejlesztésére. A kvantumfizikusok így lehetőséget kaptak arra, hogy az őket érdeklő problémákat a differenciálegyenletek általuk ismert nyelven oldják meg. Ugyanakkor Schrödinger és Bohr között komoly különbségek voltak a hullámfüggvény értelmezésének kérdésében. A világosság híve, Schrödinger úgy vélte, hogy a hullámfüggvény az elektron negatív elektromos töltésének hullámszerű terjedését írja le. Bohr és támogatói álláspontját Max Born képviselte a hullámfüggvény statisztikai értelmezésével. Born szerint a hullámfüggvény modulusának négyzete határozta meg annak valószínűségét, hogy az ezzel a függvénnyel leírt mikrorészecske a tér egy adott pontjában helyezkedik el. A hullámfüggvénynek ez a nézete vált a kvantummechanika úgynevezett koppenhágai értelmezésének részévé (emlékezzünk arra, hogy Niels Bohr Koppenhágában élt és dolgozott). A koppenhágai értelmezés a valószínűség és az indeterminizmus fogalmát a kvantummechanika szerves részének tekintette, és a fizikusok többsége meglehetősen elégedett volt a koppenhágai értelmezéssel. Schrödinger azonban élete végéig engesztelhetetlen ellenfele maradt.

Egy gondolatkísérlet, amelyben szereplők"mikroszkópos objektumok (radioaktív atomok) és egy teljesen makroszkopikus objektum - egy élő macska - Schrödinger állt elő, hogy a legvilágosabban demonstrálja a kvantummechanika koppenhágai értelmezésének sebezhetőségét. Magát a kísérletet Schrödinger írta le a Naturwissenschaften folyóirat 1935-ben megjelent cikkében. A gondolatkísérlet lényege a következő. Legyen egy macska egy zárt dobozban. Ezen kívül a doboz tartalmaz bizonyos mennyiségű radioaktív magot, valamint egy mérgező gázt tartalmazó edényt. A kísérlet körülményei szerint az atommag egy órán belül ½ valószínűséggel elbomlik. Ha a bomlás megtörtént, akkor a sugárzás hatására aktiválódik egy bizonyos mechanizmus, amely megtöri az edényt. Ebben az esetben a macska mérgező gázt lélegzik be és meghal. Ha Niels Bohr és támogatói álláspontját követjük, akkor a kvantummechanika szerint egy nem megfigyelhető radioaktív magról nem lehet megmondani, hogy az elbomlott-e vagy sem. Az általunk vizsgált gondolatkísérlet helyzetéből az következik, hogy - ha a doboz nincs nyitva, és senki sem nézi a macskát - egyszerre él és hal. A macska megjelenése – kétségtelenül egy makroszkopikus tárgy – Erwin Schrödinger gondolatkísérletének kulcsfontosságú részlete. Az tény, hogy az atommaggal kapcsolatban - ami egy mikroszkopikus objektum - Niels Bohr és támogatói elismerik a kevert állapot (a kvantummechanika nyelvén az atommag két állapotának szuperpozíciója) létezésének lehetőségét. Egy macskával kapcsolatban egy ilyen koncepció egyértelműen nem alkalmazható, mivel nincs köztes állapot élet és halál között. Mindebből az következik, hogy az atommagnak is vagy bomlásnak kell lennie, vagy el nem bomlottnak. Ami általánosságban ellentmond Niels Bohr azon állításainak (ami a megfigyelhetetlen magot illeti, nem lehet megmondani, hogy bomlott-e vagy sem), amelyeket Schrödinger ellenzett.