Erwin Schrödinger

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Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (12 août 1887 à Vienne – 4 janvier 1961) est un physicien et théoricien scientifique autrichien.

En imaginant l'équation d'évolution de la fonction d'onde associée à l'état d'une particule, il a permis le développement du formalisme théorique de la mécanique quantique. Cette équation d'onde, qui tient compte à la fois de la quantification et de l'énergie non relativiste, a été appelée par la suite équation de Schrödinger (pour laquelle il a reçu, en commun avec Paul Dirac, le prix Nobel de physique de 1933[1]).

Il est également connu pour avoir soumis l'étonnante expérience de pensée, nommée plus tard expérience du Chat de Schrödinger, à la suite d'une importante correspondance avec Albert Einstein en 1935.

Biographie[modifier | modifier le code]

Né en 1887 à Erdberg, un quartier de Vienne, Erwin est le fils de Rudolf Schrödinger, un botaniste et fabricant de suaires, et de Georgine Emilia Brenda, la fille d'Alexander Bauer, un professeur de chimie. Son père était catholique et sa mère luthérienne. Il entre à l'Akademisches Gymnasium en 1898, puis étudie à Vienne de 1906 à 1910 sous la tutelle de Franz-Serafin Exner (1849 - 1926) et de Friedrich Hasenöhrl (1874 - 1915). Il obtient son doctorat en physique théorique à l'Université de Vienne en 1910.

En 1914, Erwin Schrödinger obtient une habilitation puis participe à la guerre comme officier d'artillerie. Le 6 avril 1920, il épouse Annemarie Bertel et, la même année, devient l'assistant de Max Wien. En septembre, il est nommé Ausserordentlicher Professor, puis est entièrement titularisé (Ordentlicher Professor) en 1921, à Breslau.

En 1922, il fréquente l'Université de Zurich. En 1926, Schrödinger publie un article dans les Annales de Physique sur la quantisation du problème des vecteurs propres, ce qui devient l'équation de Schrödinger.

En 1927, il rejoint Max Planck à la Friedrich-Wilhelms-Universität à Berlin. En 1933, Schrödinger décide de quitter l'Allemagne, réprouvant le nazisme et l'antisémitisme. Il entre alors à l'Université d'Oxford, y reçoit son prix Nobel, mais n'y reste pas longtemps : sa vie privée, peu conventionnelle, est critiquée — Schrödinger vit alors avec deux femmes : sa femme officielle, Annemarie, et Hilde March, la femme de son collègue Arthur March (il aura un enfant de chacune). En 1934, Schrödinger donne alors des conférences à l'Université de Princeton où on lui propose un poste permanent qu'il décline, sa volonté de fonder un foyer avec deux femmes posant sans doute problème. Il espère intégrer l'Université d'Édimbourg mais son visa expire ; il retourne en Autriche, à l'Université de Graz, en 1936.

En 1935, Schrödinger imagine le paradoxe du chat, qui met en évidence la fracture existant entre le monde quantique (où un objet peut se trouver dans plusieurs états à la fois) et le monde macroscopique (déterministe).

Article détaillé : Chat de Schrödinger.

En 1938, après l'annexion de l'Autriche par Hitler, Schrödinger rencontre des problèmes en raison de son départ d'Allemagne en 1933 et de son opposition déclarée au nazisme. Il publie une déclaration désavouant son opposition — ce qu'il regrette par la suite, s'excusant personnellement auprès d'Albert Einstein. Cela n'a toutefois pas eu pour effet de lever sa nouvelle dispense et l'université le renvoie pour cause de « manque de fiabilité politique ». Il subit des harcèlements et reçoit l'instruction de ne pas quitter le pays, mais sa femme et lui s'envolent pour l'Italie. De là, il se rend dans les universités d'Oxford et de Gand.

En 1940, il reçoit une invitation pour aider à établir un Institut d'études avancées de Dublin, en Irlande. Il devient directeur de l'école de physique théorique où il reste en poste pendant 17 ans et se voit attribuer la nationalité irlandaise. Il publie quelque 50 nouveaux articles sur des sujets variés, dont son exploration de la théorie unifiée des champs. Il est élu membre étranger de la Royal Society le 12 mai 1949.

En 1944, il écrit Qu'est-ce que la vie ?, qui contient une discussion sur la néguentropie et le concept de molécule complexe avec le code génétique des organismes vivants. Selon les mémoires de James D. Watson, l'ADN, le secret de la vie, le livre de Schrödinger a donné à Watson l'inspiration pour rechercher le gène, ce qui a conduit à la découverte de la structure en double hélice de l'ADN.

Schrödinger avait durant sa vie beaucoup d'intérêt pour la philosophie du Vedanta de l'hindouisme. Cela influença ses spéculations à la fin de son livre à propos de la possibilité que la conscience individuelle soit la manifestation d'une conscience unitaire se répandant dans l'univers[2].

Vie privée[modifier | modifier le code]

Schrödinger souffrait de tuberculose et dut plusieurs fois séjourner au cours des années 1920 dans un sanatorium d'Arosa en Suisse. C'est là qu'il découvrit son équation d'onde[3].

En 1933 Schrödinger comprend qu'il ne peut pas vivre dans un pays où la persécution des Juifs est devenue une politique nationale. Au printemps 1933, Alexandre Frederick Lindemann, qui dirige le département de physique à l'Université d'Oxford, se rend en Allemagne pour trouver des postes en Angleterre à quelques jeunes savants juifs allemands ; il en parle à Schrödinger et, à sa grande surprise, découvre que celui-ci envisage lui-même de quitter le pays. Schrödinger lui demande également un poste pour son collègue Arthur March, qui serait alors son assistant. Cette requête s'explique par les relations peu conventionnelles que Schrödinger entretient avec les femmes : bien que ses relations avec son épouse Anny soient bonnes, celle-ci sait pertinemment qu'il a de nombreuses maîtresses (Anny a elle-même un amant, Hermann Weyl[4]). Si Schrödinger demande March comme assistant, c'est qu'à ce moment-là, il a justement une liaison avec Hilde, sa femme.

Beaucoup de scientifiques qui quittent l'Allemagne séjournent en milieu d'année 1933 dans la province italienne du Haut-Adige. C’est là que Hilde tombe enceinte des œuvres de Schrödinger. Le 4 novembre 1933, ce dernier, son épouse et Hilde March arrivent à Oxford, où Schrödinger a été nommé Fellow du Magdalen College. Peu après, il apprend que ses travaux sur la mécanique ondulatoire ont été récompensés par un prix Nobel de physique.

Au début 1934, il est invité à donner des conférences à l'Université de Princeton; à cette occasion, on lui propose un poste permanent. À son retour à Oxford, il négocie le salaire et les conditions mais finit par décliner l'offre. Des historiens pensent que la vie à Princeton, Anny et Hilde se partageant l'éducation de l'enfant, auraient été difficilement supportables. Le fait que Schrödinger ait ouvertement eu deux femmes, même si l'une d'elles était mariée à un autre, n'était pas bien vu non plus à Oxford. Néanmoins, c’est là que sa fille Ruth Georgie Erica naît le 30 mai 1934[5].

Le 4 janvier 1961, Schrödinger meurt de la tuberculose à Vienne, à l'âge de 73 ans. Il laisse une veuve, Anny (née Annemarie Bertel le 3 décembre 1896, morte le 3 octobre 1965). Il est enterré à Alpbach, en Autriche.

Publications[modifier | modifier le code]

  • La Nature et les Grecs, coll. L'Âne d'or, Les Belles Lettres (2014). Traduction et essai La clôture de la représentation de Michel Bitbol.
  • Physique quantique et représentation du monde, Collection Points-Sciences, Le Seuil (1992), ISBN 2-02-013319-9. Traduction française de deux articles de vulgarisation :
    • La Situation actuelle en mécanique quantique (1935), article dans lequel apparait le « chat de Schrödinger » pour la première fois.
    • Science et humanisme - La physique de notre temps (1951).
  • Mémoires sur la mécanique ondulatoire, Félix Alcan (Paris, 1933). Réédité par Jacques Gabay (1988), ISBN 2-87647-048-9.
  • Qu'est-ce que la vie ?, édition originale en anglais (What is life?), McMillan 1946 ; première édition française 1947 (avec préface de l'auteur à l'édition française). Collection Points-Sciences, Le Seuil (1993), ISBN 2-02-020223-9.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. La Fondation Nobel leur a remis ce prix « pour la découverte de nouvelles théories atomiques utiles » (voir (en) « for the discovery of new productive forms of atomic theory » in Personnel de rédaction, « The Nobel Prize in Physics 1933 », Fondation Nobel, 2010. Consulté le 15 juin 2010)
    • Erwin Schrodinger, What Is Life?, 1944 ;
    • Erwin Schrodinger, Mind and matter 1958 ;
    • Erwin Schrodinger, My View of the World, 1961.
  2. (en) Moore, Walter J, ''Schrödinger'' by Walter J. Moore: Christmas at Arosa, Books.google.co.uk,‎ 9 janvier 1926 (ISBN 978-0-521-43767-7, lire en ligne)
  3. Hermann Klaus Hugo Weyl
  4. (en) Walter John Moore, Schrödinger: Life and Thought, Cambridge University Press, 1992. ISBN 0-521-43767-9. Les chapitres sept et huit, Berlin et Exile in Oxford, évoquent ces relations peu conventionnelles de Schrödinger, dont celle avec Hildegunde March.

Annexes[modifier | modifier le code]

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Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Walter Moore, Schrödinger - Life & thought, Cambridge University Press 1989 (ISBN 0-521-43767-9) (Biographie sur Schrödinger)

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

  • (en) Biographie sur le site de la Fondation Nobel (la page propose plusieurs liens relatifs à la remise du prix, dont un document rédigé par le lauréat — le Nobel Lecture — qui détaille ses apports)