Эрвин Шрёдингер

Краткая биография

Жизнь и работа

Эрвин Шрёдингер родился 12 августа 1887 года в Вене, тогда столице Австро-Венгрии. Он изучал физику в Венском университете и получил докторскую степень в 1910 году. Его научная карьера началась в период, когда классическая физика уже не справлялась с поведением атомов: спектры, устойчивость атома и природа света требовали нового языка. Именно в поиске такого языка Шрёдингер сделал работу, которая принесла ему место среди создателей квантовой механики.

Ключевой период пришёлся на Цюрих, где Шрёдингер работал профессором с 1921 года. В 1926 году он опубликовал серию статей «Quantisierung als Eigenwertproblem» — «Квантование как задача на собственные значения». В них появилась волновая механика и уравнение, которое теперь носит его имя. Оно позволило описывать квантовое состояние системы через волновую функцию и вычислять допустимые энергетические состояния атомов. Новый подход оказался математически эквивалентен матричной механике Вернера Гейзенберга, но для многих физиков был более наглядным и привычным по форме. В 1933 году Шрёдингер разделил Нобелевскую премию по физике с Полем Дираком за создание новых продуктивных форм атомной теории.

После Цюриха Шрёдингер занял кафедру в Берлине, сменив Макса Планка. Приход нацистов к власти заставил его покинуть Германию. После нескольких перемещений по Европе он оказался в Ирландии и много лет работал в Dublin Institute for Advanced Studies. Именно там возникла другая линия его наследия — гораздо менее известная широкой публике, чем квантовая механика, но исключительно важная для истории биологии.

Шрёдингер задал вопрос, который для физика звучал почти парадоксально: как наследственная информация может сохраняться в очень маленькой молекулярной системе поколение за поколением, несмотря на тепловые флуктуации и случайность микроскопического мира? К тому времени генетики уже знали, что наследственные признаки связаны с хромосомами и что мутации могут передаваться потомству, но молекулярная природа гена оставалась неясной. В 1943 году в Дублине Шрёдингер прочитал цикл лекций, а в 1944 году выпустил на их основе книгу «What Is Life?».

Его рассуждение было физическим. Носитель наследственности должен быть достаточно устойчивым, чтобы сохранять информацию, но одновременно достаточно сложным, чтобы кодировать огромное число возможных биологических различий. Обычный кристалл состоит из периодически повторяющихся элементов и потому слишком однообразен. Шрёдингер предположил, что генетический материал должен напоминать «апериодический кристалл»: устойчивую молекулярную структуру, в которой порядок есть, но простого повторения нет. Именно неповторяющаяся последовательность компонентов могла, по его мысли, служить своего рода «кодом» организма.

Важно не превращать это в легенду о том, что Шрёдингер «предсказал ДНК». Он не установил химическую природу генетического материала, не знал двойной спирали и не предложил механизм копирования ДНК. Его идеи опирались на уже существовавшие исследования генов и мутаций, в том числе работы Николая Тимофеева-Ресовского, Карла Циммера и Макса Дельбрюка. Сила Шрёдингера была в другом: он сформулировал задачу наследственности как проблему физического хранения информации в молекулярной структуре. Когда позднее стала известна структура ДНК, её непериодическая последовательность оснований оказалась поразительно созвучна этой логике.

Книга «What Is Life?» помогла привлечь к проблемам наследственности внимание физиков и стала одним из интеллектуальных мостов к формирующейся молекулярной биологии. При этом главным научным достижением Шрёдингера оставалась волновая механика: его уравнение стало фундаментальным инструментом квантовой физики и химии. Но история с «апериодическим кристаллом» показывает другую сторону его метода — способность перенести строгий физический вопрос в область, где ещё не существовало готовой молекулярной картины. В 1956 году он вернулся в Вену, где умер 4 января 1961 года.