Erwin Schrodinger a avut o mare importanţă pentru fizica şi biologia secolului XX. În anii '20 el a creat una dintre cele două ecuaţii, distincte, dar egale, care descriu comportarea electronului în jurul nucleului atomic.

Prima era dată de mecanica matricială a lui Heisenberg; a doua era ecuaţia de undă a lui Schrodinger, descrisă de Max Born ca una dintre „cele mai sublime" din întreaga fizică. În plus, ca şi Niels Bohr, Schrodinger a manifestat un viu interes faţă de implicaţiile filozofice ale noilor progrese din fizica teoretică.

El este autorul lucrării Ce este viaţa?, un volum de mici dimensiuni, despre care se poate spune însă că reprezintă una dintre cele mai importante cărţi ale secolului XX, deoarece a încurajat un mare număr de fizicieni să studieze mecanismele fundamentale ale biologiei.

„Toată lumea îl citeşte pe Schrodinger", scrie Horace Freeland Judson. „Fascinaţia exercitată de Schrodinger rezidă în claritatea cu care acesta a abordat gena nu ca pe o unitate algebrică, ci ca pe o substanţă fizică ce ar trebui să fie prin excelenţă stabilă, dar, cu toate acestea, se caracterizează printr-o mare varietate."

Erwin Schrodinger s-a născut la Viena în ziua de 12 august 1887, fiind singurul copil al lui Rudolf Schrodinger şi al soţiei sale, Georgine. Adorat de mama sa, răsfăţat de o mătuşă şi puternic influenţat de tatăl său, Schrodinger a avut practic o copilărie ideală pentru un vlăstar din pătura superioară a clasei mijlocii.

Proprietar al unei firme de linoleum, Rudolf Schrodinger a fost totodată şi botanist amator, a publicat articole despre genetica plantelor şi a manifestat pasiune pentru pictura italiană. El a devenit pentru fiul său „prieten, dascăl şi un neobosit partener de discuţii". După ce a avut un învăţător particular până la vârsta de unsprezece ani, Erwin a urmat cursurile celebrei instituţii de învăţământ orientată spre studii umaniste, Akademische Gymnasium, începând cu anul 1898.

Aici a primit o educaţie clasică şi laică, studiind literatura şi filozofia. Mătuşa lui Schrodinger din partea mamei, Minnie, provenea din Marea Britanie, astfel că Erwin a învăţat să vorbească fluent engleza, pe lângă franceză, spaniolă şi limbile clasice greacă şi latină. În timpul unor plimbări liniştite spre Innsbruck, mama lui îl obliga să vorbească numai în engleză, spunându-i: „Acum o să vorbim engleza unul cu celălalt - nici o vorbă în germană". Deşi o făcea fără tragere de inimă, Schrodinger şi-a dat seama „abia mai târziu cât de mult am avut de profitat de pe urma acestei corvezi".

Intrând la universitate în 1906, la un an după ce Albert Einstein şi-a publicat celebra serie de articole, Schrodinger a început curând să studieze avid fizica. Şi-a luat doctoratul la Universitatea din Viena în 1910 şi a rămas acolo ca profesor. În timpul primului război mondial a luptat ca ofiţer de artilerie, remarcându-se prin actele sale de bravură. Asemenea multor colegi de generaţie, Schrodinger a fost puternic influenţat de război, ceea ce i-a dezvoltat interesul pentru studiile filozofice, inclusiv filozofia indiană.

În 1925 el a scris o sinteză a convingerilor sale personale intitulată My World View. Este limpede că Schrodinger a manifestat brusc o înclinare spre spiritualitate, a devenit antireligios, neconvenţional şi a fost influenţat de marele pesimist german al secolului al XIX-lea, Arthur Schopenhauer. Şi probabil mai mult decât oricare alt om de ştiinţă, în afară de Sigmund Freud şi Alfred Kinsey, Schrodinger a manifestat totodată un viu interes pentru experienţa sexuală, pe care o considera o modalitate de atingere a transcendenţei.

În 1921 Schrodinger a preluat un post universitar la Zurich, unde şi-a continuat primele lucrări privind mecanica statistică a gazelor, teoria culorilor şi teoria atomică. De asemenea, era la curent cu progresele din teoria cuantică, unde se acumulase o serie de probleme şi inconsecvenţe din 1913, momentul în care Niels Bohr începuse s-o aplice la comportamentul electronilor.

Un pas important înainte s-a înregistrat în 1924, atunci când Louis Victor de Broglie a sugerat că în anumite condiţii particulele subatomice s-ar putea comporta asemenea unor unde, aşa cum Einstein demonstrase că undele luminoase se comportă asemenea particulelor. Acesta a fost un imbold important pentru Schrodinger, inspirat de un seminar susţinut pe această temă de Broglie. Pe la mijlocul deceniului al treilea, Schrodinger era pregătit să-şi aducă propria contribuţie la dezvoltarea teoriei cuantice.

Ecuaţia de undă a lui Schrodinger a fost inventată în timpul vacanţei de Crăciun a anului 1925, şi considerăm interesant contextul emoţional în care s-a produs evenimentul: soţia lui Schrodinger avea o aventură extraconjugală şi, ca să se consoleze, Erwin se întâlnea, la rândul său, cu o veche prietenă - a cărei identitate rămâne un mister -, cei doi aflîndu-se într-o staţiune de schi din Alpii Elveţieni.

Acolo a conceput rudimentele unei formule despre care ştia că, o dată rezolvată, va fi „foarte frumoasă" şi a început o căutare de-a lungul unui an, care a culminat cu una dintre cele mai importante ecuaţii diferenţiale din istoria fizicii matematice.

Schrodinger a exprimat efectiv ipoteza lui de Broglie într-o formulă matematică, văzând electronul nu ca pe un punct aflat în diferite poziţii în jurul nucleului unui atom, ci ca pe o undă staţionară, localizată în jurul şi în preajma nucleului, la niveluri energetice definite. Cele şase articole în care era explicat conceptul de mecanică ondulatorie au văzut lumina tiparului în 1926, iar importanţa lor a fost imediat recunoscută. „Forţa mecanicii ondulatorii a lui Schrodinger este uluitoare", scrie istoricul ştiinţei David Cassidy, „avantajele sale fiind evidente, iar însemnătatea ei susţinută cu tărie."

Cam în aceeaşi perioadă în care Schrodinger dezvolta ecuaţia de undă, Werner Heisenberg a elaborat mecanica matricială, care descria de asemenea comportamentul particulelor subatomice. Pentru a rezolva problemele asociate cu „salturile cuantice", această formulă descrie electronul ca un şir sau matrice de numere. În comparaţie cu ecuaţia lui Schrodinger, era uneori mai greu de aplicat. În orice caz, mecanica matricială şi teoria ondulatorie a materiei sunt echivalente din punct de vedere matematic, după cum aveau să demonstreze curând PaulDirac, şi alţii. Iar Max Born a sugerat probabilitatea ca o explicaţie a comportamentului aparent ondulatoriu al electronului. Astfel a luat naştere o nouă şi durabilă teorie cuantică.

Spre deosebire de Niels Bohr, care credea deja că particulele subatomice nu puteau fi descrise în întregime, Schrodinger a socotit la început că teoria sa ar putea duce la o explicare completă a atomului. Asemenea lui Einstein, el a continuat să spere într-o teorie unificată în care conceptul obişnuit al cauzalităţii nu era abandonat în favoarea statisticii. Curând după publicarea teoriei sale ondulatorii, el l-a vizitat pe Bohr la Copenhaga şi acolo au avut loc câteva lungi discuţii privind implicaţiile filozofice ale teoriei cuantice. El i-a spus lui Bohr că, dacă noţiunea de salt cuantic ar fi necesară, „ar trebui să-mi pară rău că mi-am canalizat preocupările spre această teorie cuantică".

Bohr a replicat: „Dar noi toţi îţi suntem recunoscători pentru ceea ce ai făcut; mecanica ta ondulatorie a contribuit atât de mult la clarificarea şi simplificarea problemei încît reprezintă un progres uriaş faţă de toate formele precedente de mecanică cuantică".

În 1927, Schrodinger s-a mutat la Universitatea din Berlin, unde fusese desemnat să preia postul de decan al prestigioasei catedre de fizică teoretică, rămas vacant după pensionarea lui Max Planck. În 1933, o dată cu ascensiunea nazismului, Schrodinger a fost unul dintre primii savanţi care a părăsit Germania, dar antifascismul său a fost pasiv şi în exil nu s-a remarcat printr-o opoziţie activă faţă de instalarea lui Hitler în postul de cancelar. Spre sfârşitul aceluiaşi an, Schrodinger a primit Premiul Nobel pentru fizică, pe care l-a împărţit cu fizicianul englez Paul Dirac.

În 1936, după trei ani petrecuţi la Magdalen College din Oxford, Schrodinger a revenit în Austria pentru a preda la Universitatea din Graz. Dar Anschluss-ul din 1938 a avut grave consecinţe pentru Schrodinger, care a devenit obiectul unei supravegheri atente din partea naziştilor. În cele din urmă a scris o „confesiune" - ceea ce i-a atras critica colegilor, deşi ulterior a regretat - în care sprijinea „voinţa lui Hitler".

Totuşi, respectivul document nu a avut darul să-i îmblânzească pe nazişti, şi Schrodinger a fost demis din postul pe care-l ocupa. Dându-şi seama că nu puteau rămâne în Austria, Schrodinger şi soţia lui au fugit din ţară cu zece mărci în buzunar. După o scurtă şedere în Italia şi Statele Unite, el a fost invitat la Facultatea de Fizică Teoretică din Dublin, recent înfiinţată de către liderul politic irlandez Eamon de Valera. Schrodinger a rămas aici până în 1956.

Inspirat într-o anumită măsură de opera filozofică a astronomului Arthur Eddington, Schrodinger a avut ceea ce C.W. Kilmster a numit „a doua revărsare a geniului său" începând cu 1935. La Dublin, el a scris Ce este viaţa?, în care oferea o posibilă explicaţie a funcţiei celulare în conformitate cu legile termodinamicii. În viziunea lui Schrodinger, genele controlau entropia sau dezordinea care se acumulează în orice sistem, şi în consecinţă fundamentul vieţii putea fi înţeles pe deplin prin intermediul proprietăţilor fizice şi chimice ale acesteia.

Ce este viaţa?, scrie Roger Penrose, „reprezintă o încercare de înţelegere aninora dintre misterele pure ale vieţii" şi se numără „printre cele mai însemnate scrieri ştiinţifice din secolul XX". Deşi eronată sub anumite aspecte importante, cartea a exercitat o anumită influenţă asupra lui Francis şi James Watson, contribuind la descoperirea funcţiei moleculei de ADN.

După cel de-al doilea război mondial, Schrodinger şi-a exprimat dorinţa de a reveni în Austria şi în cele din urmă s-a repatriat în 1956, acceptând un post la Universitatea din Viena. Curând s-a îmbolnăvit şi în ultimii ani a realizat puţine lucruri. S-a distins prin personalitatea sa remarcabilă: foarte cult, bun orator, nonconformist şi oarecum frivol. În 1920 Schrodinger s-a căsătorit cu Annemarie Berthel, o femeie delicată pe care a tratat-o ca pe o servitoare, după cum afirmă biograful său Walter Moore.

Deşi incompatibili din punct de vedere sexual, cei doi au rămas împreună, fiecare dintre ei întreţinând relaţii extramaritale în atmosfera liberală din Zurich-ul interbelic. Erwin Schrodinger a murit la 4 ianuarie 1961 şi a fost • înmormântat în satul Alpach.

Schrodinger este unul dintre oamenii de ştiinţă a cărui operă dă naştere la fascinante speculaţii cu privire la locul exact care i se cuvine din perspectiva influenţei exercitate. Nu trebuie omis faptul că teoria ondulatorie a lui Schrodinger a fost dezvoltată cu intenţia expresă de a evita „salturile cuantice" (care erau inevitabile), iar autorul ei a rămas credincios concepţiei mai vechi cu privire la existenţa unei realităţii fundamentale. Iar ideea centrală din Ce este viaţa? - faptul că făpturile vii sunt caracterizate de o „entropie negativă" - este considerată astăzi eronată.

Îi diminuează oare influenţa aceste „greşeli"? Răspunsul este categoric negativ. Schrodinger reprezintă doar un exemplu clar despre posibilitatea ca savanţii să dezvolte idei fructuoase din motivaţii greşite. Rămâne adevărul că ecuaţia de undă a lui Schrodinger a reprezentat o contribuţie extrem de importantă la dezvoltarea mecanicii cuantice, a fost relativ uşor de folosit şi a avut aplicaţii practice de mare amploare.

Nu poate fi pusă la îndoială nici însemnătatea lucrării Ce este viaţa? pentru o întreagă generaţie de savanţi din domeniul biologiei moleculare. Faptul că influenţa lui Schrodinger persistă este o lecţie despre natura aventurii ştiinţifice.

RECENT

Aspecte epidemilogice ale izbucnirilor cu boli diareice acute în Republica Moldova (Nadejda Gafin, Aliona Nastas, Ion Bîrcă, Adrian Cotelea, Vasile Sofronie)
02.01.2020

În articol sunt prezentate unele aspecte epidemiologice ale izbucnirilor cu boli diareice acute (BDA) în Republica Moldova în anii 2014-2 [ ... ]

Impactul asupra sănătății și cel socioeconomic al morbidității prin varicelă în Republica Moldova (Silvia Negară, Vasile Sofronie)
02.01.2020

A fost studiată și analizată epidemilogic morbiditatea prin varicelă în Republica Moldova în perioada 1985-2017. Studiul dat este unul [ ... ]

2018 Sănătatea - Publicaţie de sănătate şi divertisment