شرودنغر (ارفين)

Schrodinger (Erwin-) - Schrodinger (Erwin-)

شرودنغر (إرفين ـ)

(1887 ـ 1961)

 

إرفين شرودنغر Erwin Schrödinger عالم نمساوي في الفيزياء النظرية، حاز شهادة الدكتوراه من جامعة فينا عام 1910.

طوَّر عام 1925 معادلة تعرف باسمه، لوصف السلوك الموجي للإلكترون، أو لأي جسيم آخر تحت تأثير حقول مختلفة. اعتمد شرودنغر في تطوير معادلته تلك على فكرة، تقدم بها الفيزيائي الفرنسي لوي دو بروي[ر] Louis de Broglie عام 1924، مفادها أن بإمكان الجسيمات أن تسلك سلوك أمواج، كما أن الأمواج يمكنها أن تسلك سلوك جسيمات. فبحسب دو بروي، يعطى طول الموجة λ التي تصف سلوك إلكترون كتلته m وسرعته v بالعلاقة:

حيث h ثابت بلانك[ر]. وإذا كان r نصف قطر المسار الذي يرسمه الإلكترون حول نواة ذرة، فإن اندفاعه الزاوي mvr، لايمكنه إلا أن يكون مضاعفاً صحيحاً لـ h/2π بحسب نظرية بور[ر]، أي إن:

،

حيث n عدد صحيح، ومنه:

أي إن محيط مدار الإلكترون لا يمكن إلا أن يكون عدداً صحيحاً من طول الموجة، بمعنى أن مدارات الإلكترونات هي بمنزلة أمواج مستقرة standing waves.

يصف شرودنغر سلوك الإلكترون في الذرة بتابع موجي عقدي للموضع والزمن بحيث يعطي الكثافة الاحتمالية لوجود الجسيم في الموضع r في اللحظة t. إن التابع الموجيالعائد لإلكترون كتلته m واندفاعه p ويتحرك في وسط كمونه هو، بحسب شرودنغر، حل المعادلة التفاضلية الجزئية الآتية المعروفة باسمه:

حيث: هو العدد التخيلي والمعروف h = h/2π

يبين حل هذه المعادلة في حالة ذرة الهدروجين، أن إلكترونات الذرة لا يمكنها إلا أن تشغل سويات طاقية محددة، وأن انتقال الإلكترونات بين هذه السويات من الأعلى نحو الأدنى، يحرر ضوءاً ذا أطوال موجية تتفق تماماً مع ما تتنبأ به نظرية بور، وتدل عليه القياسات الطيفية.

نشر شرودنغر عام 1926 أربع مقالات تدور جميعها حول معادلته التي عُدَّت بحق أساس الميكانيك الموجي، واعتلى على أثر ذلك، كرسي الفيزياء النظرية في جامعة برلين خَلَفاً لـ ماكس بلانك عام 1927. وفي عام 1933 غادر شرودنغر ألمانيا، وحاز في العام ذاته جائزة نوبل في الفيزياء النظرية مع بول ديراك Paul Dirac، تقديراً لجهودهما في توضيح النظرية الذرية للمادة. تنقّل شرودنغر بين عامي 1933و1939 بين النمسا وبريطانيا وبلجيكا وإيطاليا، ثم انتقل إلى دبلن حيث عمل مديراً لمعهد الدراسات العليا فيها. عمل شرودنغر في توسيع نظرية أينشتاين في الجاذبية، ونشر كتباً في الفلسفة؛ منها كتاب بعنوان: «ما هي الحياة؟» عام 1956، وكتاب آخر بعنوان «نظرتي للعالَم» عام 1961.

أحيل شرودنغر إلى التقاعد عام 1956، وعاد إلى جامعة فيينا التي تخرج فيها معززاً مكرَّماً حتى تاريخ وفاته، بعد أن قدم إسهامات علمية قيّمة في مجالات متعددة إضافة إلى الفلسفة.

أحمد حصري

 

الموضوعات ذات الصلة:

 

بلانك ـ بور ـ بول ديراك ـ لوي دوبروي ـ الميكانيك الموجي.

 

---

- التصنيف : الكيمياء و الفيزياء - النوع : أعلام ومشاهير - المجلد : المجلد الحادي عشر - رقم الصفحة ضمن المجلد : 677 مشاركة :