قصة حياة إرفين شرودنجر وإنجازاته العلمية

نتعرف في هذا المقال على سيرة هذا العالم الاستثنائي، ونتتبع أثره في قلب مفاهيم الفيزياء الحديثة.

السيرة الذاتية لـ إرفين شرودنجر

عُرِفَ العالم الفيزيائي إرفين شرودنجر بشخصيته المتفردة، فجمع بين حب الفلسفة وشغفه العميق بالرياضيات والعلوم الطبيعية، وقد أسهمت نشأته في بيئة علمية وثقافية خصبة، إلى جانب ذكائه الفطري، في تشكيل ملامح أحد أبرز العقول التي أثَّرت في مسار الفيزياء الحديثة.

نشأة وطفولة إرفين شرودنجر

وُلد إرفين شرودنجر في الثاني عشر من أغسطس عام 1887 بمدينة فيينا، وسط بيئة علمية غنية شكَّلَت توجهاته الفكرية منذ الصغر، فوالده، رودولف شرودنجر، كان عالِم نباتات وصاحب مصنع، بينما كانت والدته، جورجين إميليا بريندا، حفيدة ألكسندر باور، أستاذ الكيمياء الشهير في كلية فيينا التقنية.

وهذا المزيج بين العلم والصناعة انعكس بوضوح في طريقة تنشئة شرودنجر؛ إذ زوَّده والداه بتعليم نوعيّ ومبكِّر، بدأ في المنزل حتى بلغ الحادية عشرة، لينتقل بعدها إلى المعهد الأكاديمي الداخلي في فيينا (Akademisches Gymnasium) لاستكمال تعليمه.

اتَّجه مع انتقاله إلى جامعة فيينا تجاه الفيزياء، متأثراً خصيصاً بالعالِم الشاب فريتز هازينورل، الذي شكَّل رؤيته العلمية، وتميَّز شرودنجر بتفوقه الأكاديمي، ونال درجة الدكتوراه في الفيزياء عام 1910، ومساعداً في الجامعة، قطعت الحرب العالمية الأولى مسيرته العلمية؛ إذ التحق بالخدمة العسكرية في صفوف القوات النمساوية المجرية التي كانت تخوض المعارك في إيطاليا.

تزوَّج مع نهاية الحرب وعودته إلى الحياة المدنية من آنا ماري برتل سنة 1920، ليبدأ مرحلة جديدة من حياته العلمية، وتنقَّل بين عدد من الجامعات المرموقة، من شتوتجارت إلى ينا، ثم بريسلاو، قبل أن يستقر في جامعة زيورخ عام 1921، فطوَّر أفكاره التي ستغيِّر لاحقاً مجرى الفيزياء النظرية، وتوفي عام 1961.

الحياة الشخصية لـ إرفين شرودنجر

رُزِق بعد زواج في السادس من أبريل بابنة أسماها روث جورجي إريكا، ولم تكن آنا مجرد شريكة حياة تقليدية؛ بل كانت حاضرة في أشدِّ محطات ضعفه، فلازمته خلال إصابته بمرض السل في بدايات العشرينيات.

وقد أمضى الزوجان معاً فترة طويلة في مصح بمنطقة أروسا الواقعة في إقليم غراوبوندن السويسري، وهناك – في عزلة فرضها المرض – بلوَرَ إحدى أهم إنجازاته العلمية: المعادلة الموجية التي أصبحت حجر الزاوية في ميكانيكا الكم.

لم تكن حياته الشخصية أقل تعقيداً من أفكاره العلمية، فعند هجرته إلى إيرلندا عام 1938، حصل شرودنجر على تأشيرة سفر له ولزوجته، كما سعى بنفسه لدى رئيس الوزراء الإيرلندي آنذاك، إيمون دي فاليرا، لضمان تأشيرة مخصصة لسيدة تُدعى هيلد مارش، كانت زوجة أحد زملائه النمساويين، وأنجب منها فتاة عام 1934، خلال فترة إقامته في إيرلندا.

المسيرة المهنية لـ إرفين شرودنجر

يُعدُّ إرفين شرودنجر من أبرز الأسماء في عالَم الفيزياء النظرية، فقد ترك بصمة عميقة بفضل إسهاماته المتعددة في تطوير ميكانيكا الكم، وعلى رأسها معادلته الشهيرة التي لا تزال تُدرَّس حتى اليوم بوصفها أساساً لفهم سلوك الجسيمات على المستوى الذري.

وشغل خلال مسيرته العلمية عدداً من المناصب الأكاديمية المرموقة، متنقِّلاً بين جامعات شتوتجارت، وينا، وبريسلاو، إلى أن التحق بجامعة زيورخ عام 1921، فواصل أبحاثه الرائدة، وتولى منصب مدير في معهد الدراسات المتقدمة في إيرلندا، في خطوة مثَّلت تتويجاً لمكانته العلمية العالمية.

وفي عام 1933، تُوِّجت جهوده بمنحه جائزة نوبل في الفيزياء، مناصفة مع بول ديراك، واعترافاً بمساهماتهما الجوهرية في تأسيس بنية ميكانيكا الكم الحديثة.

إنجازات إرفين شرودنجر

شغل إرفين شرودنجر منصب أستاذ الفيزياء في جامعة زيورخ لمدة ستة أعوام كانت بمنزلة منعطف حاسم في مسيرته الأكاديمية والعلمية. وخلال هذه الفترة، انغمس بالكامل في دراسة الفيزياء النظرية، متأثراً بعدد من الأبحاث الرائدة، وعلى رأسها نظرية العالم لويس دي برولي حول ميكانيكا الموجات، التي طرحها في أطروحته عام 1924.

وهذه النظرية أثارت فضول شرودنجر، فبحثَ عن تفسير رياضي لحركة الإلكترون داخل الذرة بوصفها موجة، ليقدِّم في العام التالي معادلته الموجية التي أحدثت ثورة في عالَم الفيزياء.

جاءت معادلته بوصفها حلّاً مبتكراً يتجاوز التفسير التقليدي لنموذج بور الذري، ويرفض فكرة قفزات الجسيمات لصالح توصيف مستمر ودقيق لحركة الإلكترونات، وفقاً لمفاهيم ميكانيكا الموجات.

وقد نُشرت نتائجه في سلسلة مذهلة من أربع أوراق علمية في دورية (Annalen der Physik)، وشكَّلت لاحقاً الأساس النظري لميكانيكا الكم الحديثة.

وفي الورقة الأولى، قدَّم المعادلة التي تحمل اسمه واشتقها اشتقاقاً يشرح كيف تتغير الحالة الكمومية لأي نظام فيزيائي مع مرور الزمن، واحتسب من خلالها القيم الذاتية لذرات شبيهة بالهيدروجين.

أمَّا في الورقة الثانية، فقد طرح حلّاً لمعضلة المتذبذب التوافقي الكمومي، مقدِّماً اشتقاقاً آخر للمعادلة. وفي الورقة الثالثة، بيَّن شرودنجر كيف أنَّ نهجه يعادل رياضياً نهج فيرنر هايزنبرغ، وطبَّق نموذجه على ظاهرة "تأثير شتارك" المخصصة بانقسام خطوط الطيف الذري تحت تأثير حقل كهربائي خارجي.

ثم تناول في الورقة الرابعة مسائل الأنظمة غير الثابتة زمنياً، كالتشتت، واضعاً إطاراً رياضياً دقيقاً للتعامل مع تغيرات الزمن في هذه الأنظمة.

غادرَ بحلول عام 1927 جامعة زيورخ متجهاً إلى برلين، فأُتيحت له الفرصة للعمل إلى جانب ألبرت أينشتاين، إلَّا أنَّ سيطرة النازيين على الحكم عام 1933 دفعته إلى مغادرة ألمانيا، احتجاجاً على السياسات العنصرية والاضطهاد في مواجهة اليهود.

وبعد انتقاله إلى جامعة أكسفورد بوقت قصير، تلقى نبأ حصوله على جائزة نوبل في الفيزياء لعام 1933، مناصفة مع بول ديراك، وتكريماً لمساهماته الجوهرية في وضع أسس ميكانيكا الكم. وفي خطاب قبوله للجائزة، أشار شرودنجر بتأثر إلى أستاذه ومُلهمه هازينورل، معتبراً أنَّ الجائزة كانت لتكون من نصيبه لولا وفاته خلال الحرب العالمية الأولى.

استمر شرودنجر في العمل الأكاديمي متنقِّلاً بين مؤسسات علمية مرموقة، حتى دعاه رئيس الوزراء الإيرلندي إيمون دي فاليرا عام 1939 لتولي رئاسة كلية الفيزياء النظرية في معهد الدراسات والأبحاث المتقدمة بدبلن، فأقام هناك حتى منتصف خمسينيات القرن الماضي، ثم عاد إلى فيينا عام 1956 ليستكمل مسيرته في الجامعة التي بدأ فيها كل شيء.

لم تتوقف إسهاماته عند حدود الفيزياء النظرية؛ بل امتدت لتشمل مجالات فكرية وفلسفية. ففي عام 1944، ألَّف كتابه الشهير "ما هي الحياة" (What Is Life)، واستكشَف الروابط المحتملة بين مفاهيم الفيزياء الكمومية وعلم الوراثة.

ثم أعقبه بكتاب "الطبيعة والإغريق" (Nature and the Greeks) سنة 1954، الذي استعرض فيه الإرث الفلسفي لليونان القديمة وتساؤلاتهم العميقة. أمَّا كتابه الأخير "وجهة نظري في العالم" (My View of the World)، فكان ثمرة تأملاته في الفلسفة الشرقية، مستلهماً فيه تعاليم مذهب الفيدانتا الهندي.

التحديات التي واجهت إرفين شرودنجر

واجه إرفين شرودنجر تحديات صحية وفكرية وسياسية شكَّلت محطات مفصلية في مسيرته، وأصيب بالسل في بداية العشرينيات، ما اضطره للعزلة في مصحٍّ سويسري، وهناك وضع معادلته الموجية الشهيرة.

كما غادرَ ألمانيا عام 1933 احتجاجاً على اضطهاد النظام النازي، ودفع ثمن مواقفه الأخلاقية بالتنقل بين جامعات أوروبا بحثاً عن بيئة علمية آمنة، أمَّا حياته الشخصية غير التقليدية، فقد أثارت كثيراً من الجدل، لكنَّها لم تُثنه عن التفرغ للعلم؛ بل رافقت إنجازاته الكبرى وكوَّنَت شخصيته الفريدة.

تأثير إرفين شرودنجر

ترك إرفين شرودنجر أثراً عميقاً في الفيزياء الحديثة من خلال تطويره معادلته الموجية التي أسست لميكانيكا الكم، ممهِّداً لفهم جديد لطبيعة الذرات والجسيمات دون الذرية، ولم تقتصر مساهماته على العلوم فحسب؛ إذ امتدت إلى الفلسفة والبيولوجيا، فربط الفيزياء بالأسس الحياتية والفكرية، كما أثَّر نهجه البحثي ونهجه الشخصي في أجيال من العلماء، محافظاً على روح الابتكار والتساؤل، مما جعله علامة فارقة في تاريخ العلم الحديث.

أهم الأقوال والاقتباسات المأثورة عن إرفين شرودنجر

يرى شرودنجر أنَّ العالم الذي نعيشه لا يتجزأ إلى أجزاء منفصلة، فقال: «أُعطيَ العالم لي مرة واحدة فقط، وليس وجوداً واحداً وإدراكاً واحداً، فالذات والموضوع واحد فقط، ولا يمكن القول إنَّ الحاجز بينهما قد انهار نتيجةً للتجربة الحديثة في العلوم الفيزيائية؛ لأنَّ هذا الحاجز غير موجود».

عبَّر عن فهمه العميق للطبيعة الاجتماعية قائلاً: «بالنسبة للحيوان المنعزل، فإنَّ الأنانية فضيلة تحافظ على النوع وتحسِّنه، أمَّا في أي نوع من المجتمع فتصبح الرذيلة مدمرة».

أكَّد على القيم التي يجب أن تحكم البحث العلمي والإنسانية، فقال: «إنَّ العالم لا يفرض إلَّا شيئين، وهما الحقيقة والإخلاص، يفرضهما على نفسه وعلى العلماء الآخرين».

الجوائز والتكريمات التي نالها إرفين شرودنجر

حصل على عدد من الجوائز والتكريمات التي تعكس مكانته البارزة في عالم الفيزياء، وكان أبرزها جائزة نوبل في الفيزياء عام 1933، التي شارك فيها مع بول ديراك تقديراً لمساهمتهما الجوهرية في تأسيس ميكانيكا الكم.

كما تقلَّد مناصب أكاديمية مرموقة، وعُيِّن مديراً لمعهد الدراسات المتقدمة في إيرلندا، وهو منصب جسَّد احترام المجتمع العلمي له عالمياً، وإلى جانب ذلك، تُرجم ونوقِش عمله على نطاق واسع، مما يؤكد عمق تأثيره العلمي والثقافي خلال العقود.

حقائق غير معروفة عن إرفين شرودنجر

لم يكن إرفين مخلصاً في حياته الزوجية؛ إذ أقام علاقات غير شرعية متعددة، من بينها علاقة مع زوجة زميله عالم الفيزياء آرثر مارش، مما أضفى على حياته الشخصية بعداً معقداً خلافاً لتفوقه العلمي.

وبعيداً عن المختبرات والأبحاث، كان يعشق السباحة والتزلج، وهواياته هذه كانت متنفساً له وسط جدية عمله الفكرية. وتعبيراً عن مكانته الوطنية والعلمية، طُبعت صورته على عملة الألف شلن النمساوية، شهادة رمزية على الإرث الكبير الذي تركه وطنه والعالم.

في الختام

شكَّل إرفين شرودنجر حجراً أساسياً في ميكانيكا الكم وشكَّل فهمنا للفيزياء، فمسيرته التي جمعت بين العلم والفلسفة تلهم الباحثين حتى اليوم. ندعوك لاستكشاف مزيد عن هذا العالم العظيم لتكتشف عمق إنجازاته وأثرها المستمر في العلوم الحديثة.