Erwin Schrödinger

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Erwin Schrödinger (1933)

Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (* 12. August 1887 in Wien-Erdberg; † 4. Jänner 1961 in Wien-Alsergrund) war ein österreichischer Physiker und Wissenschaftstheoretiker. Er gilt als einer der Begründer der Quantenmechanik und erhielt für die Entdeckung neuer produktiver Formen der Atomtheorie gemeinsam mit Paul Dirac 1933 den Nobelpreis für Physik.

Leben

Gedenktafel am Wiener Akademischen Gymnasium

Erwin Schrödingers Vater Rudolf Schrödinger (1857–1919) war Wachstuchfabrikant und Botaniker. Seine Mutter Georgine Emilia Brenda (1867–1921) war die Tochter von Alexander Bauer, dem Professor für Allgemeine Chemie an der k. k. Technischen Hochschule in Wien. Sein Vater war katholisch, seine Mutter evangelisch-lutherisch. Die Kinder wurden in der evangelischen Konfession erzogen.

Schrödinger ging 1898 auf das Akademische Gymnasium. Danach studierte er von 1906 bis 1910 in Wien Mathematik und Physik und wurde 1910 bei Franz Serafin Exner promoviert und habilitierte sich 1914 am Wiener Physikalischen Institut.^[1] Dort arbeitete er unter anderem mit Franz-Serafin Exner, Friedrich Hasenöhrl und K. W. F. Kohlrausch zusammen. Er war während seines Studiums eng befreundet mit dem Botaniker Franz Frimmel.

Nach seiner Kriegsteilnahme am Ersten Weltkrieg folgte er Berufungen nach Jena (1920), Stuttgart (1920), Breslau (1921) und Zürich (1922). In Zürich vertrat er den Lehrstuhl für Theoretische Physik, den vor ihm bereits Albert Einstein und Max von Laue innehatten. Hier formulierte er auch die nach ihm benannte Schrödingergleichung, die er Ende 1925 während eines Ferienaufenthalts in Arosa entdeckt hatte.^[2][3] Damit begründete er die Wellenmechanik als Beschreibung der Quantenmechanik.

1927 ging Schrödinger nach Berlin, wo er die Nachfolge von Max Planck an der Friedrich-Wilhelms-Universität antrat. Zahlreiche Physiker von Weltrang versammelten sich in jenen Jahren in Berlin. Dort arbeitete er u. a. mit Victor Weisskopf zusammen. Nach der Machtergreifung der Nationalsozialisten 1933 entschloss sich Schrödinger, der schon zuvor in bemerkenswerter Deutlichkeit seine Ablehnung des Nationalsozialismus zum Ausdruck gebracht hatte, Deutschland zu verlassen und eine Stelle am Magdalen College in Oxford anzunehmen. Im selben Jahr wurde ihm der Nobelpreis für Physik verliehen.

1936 kehrte er nach Österreich zurück, um in Graz an der Karl-Franzens-Universität eine Berufung anzunehmen. Sein Verhalten während des Anschlusses 1938 ist widersprüchlich: Obwohl er bereits in Berlin als NS-Gegner hervorgetreten war, ging er zunächst davon aus, seine Grazer Professur behalten zu können, und veröffentlichte am 31. März 1938 in der „Grazer Tagespost“ einen Aufsatz mit dem Titel Die Hand jedem Willigen. Bekenntnis zum Führer – Ein hervorragender Wissenschaftler meldet sich zum Dienst für Volk und Heimat. Die Sommerferien 1938 verbrachte Schrödinger, der sich offenbar sicher fühlte, in den Dolomiten, wo er unter anderem mit Max Planck zusammentraf. In einer Notiz der neuen nationalsozialistischen Universitätsführung wurde Schrödinger als „fachlich hervorragend“, „im persönlichen Verhalten widersprüchlich“ und politisch „semitophil“ bezeichnet; seine Professur wurde während der Ferien 1938 ohne Wissen des zuständigen Dekans Karl Polheim vom Ministerium neu ausgeschrieben. Am 26. August wurde er schließlich wegen „politischer Unzuverlässigkeit“ entlassen und reiste am 14. September 1938 per Bahn nach Rom aus.^[4]

Schrödinger ging nach Dublin, wo er ab 1940 wirkte und Direktor der Schule für Theoretische Physik des Dublin Institute for Advanced Studies war. 1943 gab er am dortigen Trinity College seine berühmten „Schrödinger lectures“. 1949 wurde er korrespondierendes Mitglied der Bayerischen Akademie der Wissenschaften und auswärtiges Mitglied der Royal Society.^[5]

Erwin Schrödingers Grab in Alpbach in Tirol

1956 kehrte er nach Wien zurück. Hier lehrte er bis zu seinem Tod am Institut für Theoretische Physik der Universität Wien. Schrödinger nahm auch an den Hochschultagen in Alpbach teil. Da es ihm im Ort gefiel, verbrachte er hier seine letzten Jahre. Seine Tochter Ruth Braunizer lebte bis zu ihrem Tod 2018^[6] noch in dem Tiroler Dorf. Erwin Schrödinger starb am 4. Jänner 1961 in Wien an Tuberkulose. Er wurde seinem Wunsch entsprechend in Alpbach in Tirol beerdigt. Als Inschrift trägt das Grabkreuz die Gleichung, die seinen Namen trägt.

Privates

Am 6. April 1920 heiratete er Annemarie Bertel, genannt Annie. Die Ehe blieb kinderlos. Schrödinger und seine Frau Annie lebten in offener Beziehung – Schrödinger hatte offen außereheliche Beziehungen, zum Beispiel zur Frau seines Kollegen und Freundes Arthur March, und Annie hatte eine langjährige Beziehung zu Hermann Weyl, was die Freundschaft von Weyl und Schrödinger nicht störte.^[7] Mit Hildegunde March hatte er eine Tochter (Ruth Braunizer, 1934–2018); beide lebten von 1939 bis 1945 bei Schrödinger in Dublin.^[8]

Im Jahr 1948 erwarb er zusätzlich zur österreichischen auch die irische Staatsbürgerschaft.^[9]

Werk

Erwin Schrödingers Büste mit seiner Gleichung $ \mathrm {i} \,\hbar \,{\dot {\psi }}=H\psi $ in der Ehrenhalle in den Hofarkaden der Universität Wien

1926 formulierte Schrödinger die nach ihm benannte Schrödingergleichung. Der Zugang zur Quantenmechanik, den Schrödinger mit Hilfe dieser partiellen Differentialgleichung fand, kam etwas später als Heisenbergs Matrizenmechanik, hat aber den Vorteil, dass er die aus der klassischen Mechanik bekannte Mathematik benutzt. Diese Arbeiten brachten ihm Weltruhm und schließlich auch den Nobelpreis für Physik im Jahr 1933 ein. In dieser berühmten Artikelserie (Annalen der Physik Bd. 79, S. 361, 489, 734, und Bd. 81, S. 109, 1926) bewies er auch gleich die Äquivalenz seiner Formulierung mit der Matrizenmechanik von Heisenberg und Born.

Die Auseinandersetzung mit den Arbeiten von Ernst Mach führten ihn zur Beschäftigung mit der Theorie der Farbwahrnehmung. Auf diesem Gebiet wurde er bald zum anerkannten Experten. Er untersuchte auch Farben-Räume mit speziellen Metriken und gab so wichtige theoretische Anregungen beispielsweise bei der Erarbeitung des späteren XYZ-Farbraumes der CIE.^[10] Die additive Farbmischung folgt den Regeln der Vektoraddition, deshalb führte Schrödinger die vektorielle Darstellung in die Farbmessung ein.^[11]

Schrödinger nahm auch zu philosophischen Aspekten der Quantenmechanik Stellung.^[12][13] In seinem 1944 erschienenen Werk Was ist Leben? (im Original What is Life?) führt er den Begriff der Negentropie ein. Sie hatte damals großen Einfluss auf Wissenschaftler wie Maurice Wilkins, Francis Crick und James D. Watson in der sich entwickelnden Molekularbiologie^[14], indem sie versucht, biologische Themen physikalisch zu erklären, und das Interesse auf den damals unbekannten Mechanismus der Vererbung lenkte, für den er den Begriff des „aperiodischen Kristalls“ prägte, den er sich zum Zeitpunkt der Veröffentlichung noch als Protein vorstellte. Er war damals in Dublin relativ isoliert und kannte die frühe Forschung zum Beispiel von Oswald Avery zur Rolle der DNA und Max Delbrück zu Bakteriophagen in den USA nicht, sein auch stilistisch herausragendes Buch^[15] stellte aber in der Rückschau von Freeman Dyson zur richtigen Zeit die richtigen Fragen.

Sein wohl bekanntestes Gedankenexperiment ist Schrödingers Katze,^[16] womit er die kontraintuitiven Aussagen der Quantenmechanik auf Gegenstände des täglichen Lebens übertrug und so seine Ablehnung der üblichen statistischen Interpretation der Quantenmechanik zum Ausdruck bringen wollte.

Außerdem veröffentlichte er 50 weitere Publikationen zu verschiedenen Themen. In den letzten Lebensjahren beschäftigte er sich intensiv mit Verallgemeinerungen der Allgemeinen Relativitätstheorie („einheitliche Feldtheorien“), worüber er auch mit Albert Einstein korrespondierte – das Verhältnis kühlte aber ab, als Schrödinger seinen Enthusiasmus für seine Theorie auch in überzogenen Pressemitteilungen verlauten ließ.

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

1928 wurde er korrespondierendes und 1934 Ehrenmitglied der Akademie der Wissenschaften der UdSSR. 1950 wurde Schrödinger in die American Academy of Arts and Sciences gewählt. 1956 wurde er in den Orden Pour le Mérite aufgenommen^[17] und wurde erster Preisträger des nach ihm benannten Erwin Schrödinger-Preises der Österreichischen Akademie der Wissenschaften.^[18]

1920 wurde Erwin Schrödinger mit dem Haitinger-Preis der Akademie der Wissenschaften in Wien ausgezeichnet. Von der Republik Österreich erhielt er 1957 das Österreichische Ehrenzeichen für Wissenschaft und Kunst. 1937 wurde ihm die Max-Planck-Medaille verliehen.

Ehrungen

Schrödinger als Namensgeber

• 1956 wurde Schrödinger erster Preisträger des nach ihm benannten Erwin Schrödinger-Preises der Österreichischen Akademie der Wissenschaften.
• Der Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft vergibt auf Vorschlag der Helmholtz-Gemeinschaft seit 1999 den Erwin-Schrödinger-Preis für wissenschaftliche oder technisch innovative Leistungen im Grenzgebiet zwischen Medizin, Natur- und Ingenieurwissenschaften.
• Im Jahr 1973 wurde in Wien-Donaustadt (22. Bezirk) der Schrödingerplatz nach ihm benannt.^[19]
• Auch der Mondkrater Schrödinger, das Mondtal Vallis Schrödinger und der Asteroid (13092) Schrödinger^[20] sind nach Erwin Schrödinger benannt.
• Der Gletscher Schrödingerbreen auf Spitzbergen trägt seinen Namen ebenfalls zu Ehren Erwin Schrödingers.^[21]
• Schrödinger Medal der WATOC
• Weiters auch das Erwin-Schrödinger-Zentrum der Humboldt-Universität zu Berlin, in dem Einrichtungen wie der Computer- und Medienservice oder die Zweigbibliothek Naturwissenschaften der Universitätsbibliothek der Humboldt-Universität zu Berlin vertreten sind.^[22]

Banknote und Briefmarke

• Von 1983 bis 1997 befand sich Schrödingers Konterfei auf den österreichischen 1000-Schilling-Banknoten der Serie 1983, den Noten mit dem damals höchsten Nennwert in Österreich.
• Im Jahr seines 100. Geburtstages 1987 wurde eine Sonderbriefmarke der österreichischen Post herausgegeben.

Schriften und Tonaufnahmen

• Gesammelte Abhandlungen (Collected papers). Verlag der Oesterreichischen Akademie der Wissenschaften Wien, Vieweg, Braunschweig & Wiesbaden 1984, vier Bände
  • Bd. 1: Beiträge zur statistischen Mechanik
  • Bd. 2: Beiträge zur Feldtheorie
  • Bd. 3: Beiträge zur Quantentheorie
  • Bd. 4: Allgemein wissenschaftliche und populäre Aufsätze
• Die Wellenmechanik – Stuttgart : Battenberg, cop. 1963. (Dokumente der Naturwissenschaft. Abteilung Physik ; Bd. 3) (Schrödingers Arbeiten zur Wellenmechanik) – Die Arbeiten zur Wellenmechanik sind auch nachgedruckt in Ludwig (Hrsg.) Wellenmechanik, WTB.
• Vier Vorlesungen über Wellenmechanik, Springer Verlag 1928 (gehalten an der Royal Institution, London)
• Struktur der Raum-Zeit, Wissenschaftliche Buchgesellschaft (englisch „Space-time structure“ 1963, Einführung in Allgemeine Relativitätstheorie)
• Statistische Thermodynamik, vieweg 1978
• Briefe zur Wellenmechanik. Schrödinger mit Planck · Einstein · Lorentz. Hrsg. im Auftrag der Oesterreichischen Akademie der Wissenschaften von K. Przibram
• Eine Entdeckung von ganz außerordentlicher Tragweite – Schrödingers Briefwechsel zur Wellenmechanik und Katzenparadoxon. Hrsg. von K. von Meyenn. Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg, 2011, ISBN 978-3-642-04334-5
• Mein Leben, meine Weltansicht. Verlag Zsolnay, Wien 1985, ISBN 3-552-03712-8 und Deutscher Taschenbuch Verlag, München, 3. Auflage, 2008, ISBN 978-3-423-34273-5
• Die Natur und die Griechen. Verlag Zsolnay, Wien 1987, ISBN 3-552-00742-3 (Sherman Lectures am University College, London, 24., 26., 28. und 30. Mai 1948)
• Was ist Leben? – Die lebende Zelle mit den Augen des Physikers betrachtet. Leo Lehnen Verlag (Sammlung Dalp 1), München, 1951, 2. Aufl.
• What is matter? Scientific American, 189, (1953), 52–57
• Was ist Materie?, 2-CD-Set, 86 Minuten, Originaltonaufnahmen, supposé Köln, ISBN 3-932513-30-4
• Was ist ein Naturgesetz? Beiträge zum naturwissenschaftlichen Weltbild. Scientia nova, 5. Auflage, Oldenbourg, München 1997, ISBN 978-3-486-56293-4.
• Geist und Materie. Diogenes-Taschenbuch, Band 21782, Zürich 1989, ISBN 3-257-21782-X.

Literatur

• Karl von Meyenn: Schrödinger, Erwin Rudolf Josef Alexander. In: Neue Deutsche Biographie (NDB). Band 23, Duncker & Humblot, Berlin 2007, ISBN 978-3-428-11204-3, S. 578–580 (Digitalisat).
• Hans Thirring: Der Weg der theoretischen Physik von Newton bis Schrödinger. Springer, Wien 1962, Eine Würdigung des Werkes von Erwin Schrödinger (35 Seiten).
• Dieter Hoffmann: Erwin Schrödinger. Teubner, Leipzig 1984, 94 Seiten (Biographien hervorragender Naturwissenschaftler, Techniker und Mediziner; 66)
• C. W. Kilmister (Hrsg.): Schrödinger – Centenary celebration of a polymath, Cambridge University Press 1987
• Gerhard Oberkofler / Peter Goller: Erwin Schrödinger. Briefe und Dokumente aus Zürich, Wien und Innsbruck. Eingeleitet und kommentiert. Hg. von der Zentralbibliothek für Physik in Wien. Illustr. Innsbruck 1992.
• Michael P. Murphy und Luk A.J. O’Neil (beide Hrsg.): What is Life? The Next Fifty Years. Speculations on the future of biology. Cambridge University Press, 1995, ISBN 0-521-45509-X (hardback) und ISBN 0-521-59939-3 (paperback) – Aufsatzsammlung.
• Walter J. Moore: Erwin Schrödinger. Life and Thought, Cambridge University Press 1989, 2015
• Walter J. Moore: Erwin Schrödinger: Eine Biographie. Primus Verlag, 2012, ISBN 978-3-86312-301-7. (Englisches Original: A life of Schrödinger, Cambridge University Press 1994, die Kurzfassung seiner Biographie)
• Norbert Straumann: Schrödingers discovery of wave mechanics, in Schrödingers Wave Mechanics 75 years after, Universität Zürich 2001, arxiv:quant-ph/0110097

Weblinks

Commons: Erwin Schrödinger – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

 Wikiquote: Erwin Schrödinger – Zitate

• Informationen der Nobelstiftung zur Preisverleihung 1933 an Erwin Schrödinger (englisch)
• Eintrag zu Erwin Schrödinger im Austria-Forum (Biographie)
• Nobel-Vortrag (1933): Der Grundgedanke der Wellenmechanik doi:10.1002/phbl.19660220102 – Abgedruckt in: Erwin Schrödinger: Was ist ein Naturgesetz? : Beiträge zum naturwissenschaftlichen Weltbild – 5. Aufl. - München : Oldenbourg, 1997. (Scientia nova) – ISBN 3-486-56293-2 – S. 86–101
• Literatur von und über Erwin Schrödinger im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek
• Werke von und über Erwin Schrödinger in der Deutschen Digitalen Bibliothek
• Zeitungsartikel über Erwin Schrödinger in der Pressemappe 20. Jahrhundert der Deutschen Zentralbibliothek für Wirtschaftswissenschaften (ZBW).
• Bibliographie der Österreichischen Zentralbibliothek für Physik
• Biographie der Österreichischen Zentralbibliothek für Physik
• Nachlass Erwin Schrödinger an der Österreichischen Zentralbibliothek für Physik - 1100 Objekte
• Hörprobe aus der österreichischen Mediathek: Erwin Schrödinger, Was ist Materie?
• E. Schrödinger: Are there quantum jumps?. 1950
• Historic Papers (Memento vom 12. Dezember 2008 im Internet Archive) – verschiedene Artikel Schrödingers von 1918 und 1926 als PDF-Dateien (englisch)
• GEIST UND MATERIE – Warum Schrödinger bis heute aktuell ist SPIEGEL ONLINE 24. Oktober 2008
• Archivos históricos de la mecánica quántica (umfangreiche Sammlung historischer Texte zur Quantenmechanik)
• Unsere Vorstellungen von der Materie, Vortrag von 1952
• Erwin Schrödinger und die Geschichte der Wellenmechanik, Geschichte der Physik - Revolutionen grosser Denker. Vortrag von Dr.Christian Joas, MPI für Wissenschaftsgeschichte Berlin. 2012

Einzelnachweise