Erwin Schrödinger
12. srpna roku 1887 se Vídni, typickém rodišti géniů své doby, narodil i jeden z nejvýznamnějších fyziků vůbec.
Erwin Schrödinger je dodnes za svou práci vyzdvihován kvantovými fyziky a – samozřejmě s notnou dávkou nadsázky - zatracován ochránci zvířat. Schödinger je zároveň do značné míry symbolem 20. století: je s ním spojen zrod přelomové fyzikální teorie, během své práce vystřídal univerzity po celé Evropě, bojoval v první světové válce, pro svůj židovský původ unikal před nacismem, aby nakonec ve svých 74 letech zemřel ve městě, kde se do rytmu valčíku narodil.
Erwin Schrödinger patřil od mládí k nejlepším studentům vůbec, nicméně záhy se začal specializovat na fyziku; zde ho zprvu zaujala teorie barev (významně pak přispěl k rozvoji kolorimetrie) a následně v té době vznikající teorie relativity a rychle se rozvíjející kvantová statistika. Tato dvě témata, kterým se věnoval od dvacátých let, se mu stala doslova osudnými – právě jejich vzájemnou propojenost dostal od svého nadřízeného za úkol vysvětlit na přednášce svým studentům. Schrödingerovi se do toho moc nechtělo a jen se sebezapřením a jaksi mimoděk formuloval matematický vztah mezi nimi. Když už tak byl v tom, začal s matematickou rovnicí, která byla nerelativistická a jeho nadřízený se pak nestačil divit: Schrödinger objevil zcela nový způsob, jakým popsat pohyb mikročástic, ze kterých se skládá atom!
Vycházel z de Broglieova předpokladu, že tyto částice, např. elektron, můžeme pro naše potřeby popsat nejen jako klasické hmotné částice, nýbrž i jako vlny energie, tj. že mají tzv. duální charakter. Do té doby řešila tento problém maticová mechanika; Schrödinger však v rovnici, která od té doby nese jeho jméno, prokázal, že se vlastně opět jedná jen o jeden z možných výkladů. Ten, který sám navrhnul, vešel dějin pod názvem vlnová mechanika, přičemž s tím předchozím principiálně souvisí a začleňuje ho. Pozoruhodným způsobem tak propojil práce Einsteina, Heisenberga, de Broglieho a Nielse Bohra. Oprávněně proto roku 1933 dostává spolu s Paulem Diracem Nobelovu cenu za fyziku.
Možná známější než samotná rovnice je ovšem způsob, jakým chtěl Schrödinger ozřejmit pozoruhodný a paradoxní svět mikročástic, na který nelze jednoduše uplatnit podmínky našeho zkušenostního světa. Jím podané vysvětlení je onen slavný myšlenkový experiment zvaný Schrödingerova kočka: Představte si kočku, která je uzavřena v krabici se smrtícím mechanismem. Tento mechanismus může spustit jedině rozpad v krabici přítomné mikročástice, přičemž je právě 50% pravděpodobnost, že k rozpadu dojde. Systém makrosvěta je tak ovlivněn zákony mikrosvěta. A nyní onen slibovaný paradox: dokud pozorovatel krabici neotevře, neví, jestli se částice rozpadla a kočka následně zemřela, či naopak. A jelikož vycházíme z podmínek definovaných kvantovou fyzikou, tak se kočka nachází ve stavu, kdy je živá i mrtvá zároveň.
Vysíláno v Planetáriu č. 32/2011, 6. – 12. srpna.
Čtěte také:
Schrödingerova kočka: i po 75 letech živá/mrtvá
Rubrika Historie vědy se vysílá každé druhé Planetárium v měsíci.
