Les 4

De wondere wereld van de
kwantummechanica
Vierde les
Historie van de kwantummechanica
(vervolg)
Historie van de kwantummechanica
Het atoombegrip
Democritus (in navoging van (?) Leucippus) introduceert
ca 400 v. C. de ondeelbare bestanddelen van de materie:
atomen. De natuur bestaat uit slechts twee bestanddelen,
de lege ruimte en atomen. Er zijn vele soorten atomen die
verschillen in vorm en grootte en die bewegen in de lege
ruimte en kunnen klonteren tot stoffen.
Dalton ca 1810:
• Alle materie is samengesteld uit kleine, ondeelbare partikels.
• De atomen van een gegeven element (18 bekend) bezitten elk
hun unieke eigenschappen en eigen massa.
• Atomen zijn onverwoestbaar en behouden hun identiteit na een
scheikundige reactie.
• Chemische verbindingen worden gevormd door combinatie van
atomen.
• Een gegeven verbinding heeft steeds dezelfde verhouding van
de atomen van de samenstellende elementen.
Chemici vinden de atomaire hypothese nuttig als leidraad, maar laten het
bewijs van het bestaan van atomen over aan de natuurkundigen.
Natuurkundigen introduceren hun eigen atoombegrip o.a. op grond van de
gaswetten van Gay Lussac (1809) en van Avogadro (1811):
• De volumeverhoudingen van gassen bij het vormen van verbindingen
zijn gehele getallen.
• Bij gelijke temperatuur en druk bevatten gelijke volumina van gassen
dezelfde aantallen moleculen.
Maxwell, Boltzmann en Gibbs baseren de warmteleer en de gastheorie op
de bewegingen van atomen: kinetische gastheorie en statistische
mechanica.
De centrale vragen worden: wat is het getal van Avogadro en hoe groot is
een atoom?
Loschmidt (1866) NA ≈ 0,5 1023 per mol. (huidige waarde: 6,02 1023)
d ≈ een miljoenste van een millimeter: 10-9 m=1 nm (huidige waarde ook ca
1 nm).
Einstein (1905, proefschrift) NA= 2,1 1023 (later gecorrigeerd: 6,6 1023) en d = 6,2
10-8 cm (≈1 nm).
De consistentie van deze en andere waarden leidt er toe dat het bestaan
van atomen en moleculen na 1905 algemeen wordt erkend.
De volgende prangende vraag wordt: hoe is het atoom gebouwd?
Eerste aanwijzing: spectra.
Chemical Analysis by Observation of Spectra
GUSTAV KIRCHHOFF AND ROBERT BUNSEN
Annalen der Physik und der Chemie (Poggendorff), Vol. 110 (1860), pp. 161189 (dated Heidelberg, 1860)
It is known that several substances have the
property of producing certain bright lines
when brought into the flame. A method of
qualitative analysis can be based on these
lines, whereby the field of chemical reactions
is greatly widened and hitherto inaccessible
problems are solved. We limit ourselves here
to developing the method for alkali and earthalkali metals and demonstrating its value by
some examples.
Maxwell: “Something is rattling in the atom.”
waterstofspectrum
Empirische formule voor het golfgetal:
1 
 1
 RH  2  2 

m 
n
1
Voor de Balmer reeks (1885) is n=2 en m=3,4,5,…R is de Rydberg constante
Voor andere elementen ontdekt men soortgelijke relaties. Belangrijke
stelregel is het Rydberg-Ritz combinatieprincipe: iedere spectrale lijn is het
verschil van twee spectrale termen.
J.J. Thomson ontdekt het elektron in 1897.
Al gauw vermoedt men dat dit een
onderdeel van het atoom is.
De verklaring van de spectraallijnen als eigentrillingen van de elektronen in
het atoom stuit op inconsistenties:
• Een atoom geeft telkens maar een spectrale lijn weer.
• Anomale dispersie in kalium damp vereist een excessief aantal elektronen
• Naast de grondtoon moeten ook boventonen aanwezig zijn en dit strijdt
met het combinatieprincipe.
Het wachten is op een bruikbaar atoommodel. Thomson stelt een
plumpudding model voor: een puddingmassa van positieve lading waarin
elektronen als krenten. Maar dan…
Procs Manchester Literary and Philosophical Society, IV, 55, pp. 18-20
The Scattering of the α and β Rays and the Structure of the Atom
by PROFESSOR E. RUTHERFORD, F.R.S.
…”There are, however, a number of experiments on scattering, which
indicate that an α or β particle occasionally suffers a deflexion of more
than 90° in a single encounter.’…
The result, he [Rutherford] said, was
something like “shooting a cannon
ball at a piece of tissue paper and
having the ball bounce back at you”.
…”In order to explain these and other results, it is necessary to assume that
the electrified particle passes through an intense electric field within the
atom. The scattering of the electrified particles is considered for a type of
atom which consists of a central electric charge concentrated at a point and
surrounded by a uniform spherical distribution of opposite electricity equal in
amount.”
En dan verschijnt op het toneel…
Historie van de kwantummechanica
“a little about the structure of atoms”
Perhaps I have found out a little
about the structure of atoms. Don't
talk about it to anyone, for
otherwise I couldn't write to you
about it so soon. ... You
understand that I may yet be
wrong; for it hasn't been worked
out fully yet (but I don't think its
wrong). ... Believe me, I am eager
to finish it in a hurry, and to do so I
have taken a couple of days off
from the laboratory (this is also a
secret).
Brief van Niels Bohr aan zijn broer
Harald, 19 juni 1912
Historie van de kwantummechanica
Bohr: levensloop
1885 Geboren in Kopenhagen Niels Henrik David Bohr, zoon van een
professor in de fysiologie en een joodse moeder.
1903 Gaat natuurkunde studeren in Kopenhagen.
1911 Studeert in Trinity College, Cambridge, bij Thomson (kathodestralen,
atoommodel).
1911 Doctoraat in Kopenhagen.
1912 Gaat weer naar Thomson, verlaat deze voor Rutherford, Manchester
(ander atoommodel).
1912 Trouwt met Margrethe Nǿrlund.
– Zes kinderen waarvan twee jong sterven.
– Zijn oudste zoon slaat over boord en verdrinkt voor zijn ogen.
– Aage Niels Bohr wint ook de Nobelprijs.
1913 Introduceert zijn atoommodel op basis van experimenten van Geigner,
Marshden en Rutherford. Begin van de “oude” kwantumtheorie van het
atoom. Introductie van het correspondentieprincipe.
1916 Hoogleraar in Kopenhagen.
1920 Directeur van het “Instituut voor Theoretische fysica” (nu het Niels Bohr
instituut). Maakt school met assistenten als Kramers, Heisenberg en
Pauli.
1921 Verklaring van het periodiek systeem met het opbouwprincipe;
voorspelt het bestaan van Hafnium dat in 1923 wordt ontdekt in
Kopenhagen.
1922 Nobelprijs.
1925-1930 Debat met Einstein (“Der Hergott würfelt nicht!”- “Houd op met
God te vertellen wat hij moet doen!”).
~1927 Kopenhagen (Born) interpretatie van de kwantummechanica.
Introductie van het complementariteitbeginsel.
Na 1935 Werk aan het vloeistofdruppelmodel van de kern. Ontdekt dat 235U
de isotoop van Uranium is die verantwoordelijk is voor kernsplijting.
1941 Ontmoeting met Heisenberg.
1943 Ontsnapt naar Zweden (met vele andere joden) en gaat naar Engeland.
1943-1945 Werkt onder de naam Nicolas Baker aan het Manhatten
project in Los Alamos.
1945 Bepleit o.a. bij Churchill openheid van het atoomonderzoek en
internationale controle. Churchill: "It seems to me Bohr ought to be
confined or at any rate made to see that he is very near the edge of
mortal crimes”
1950 Open brief aan de VN.
1957 Atoms for Peace Award (Killian: “In your profession, in your teaching,
in your public life, you have shown that the domain of science and the
domain of the humanities are in reality a single realm.”).
1962 Sterft in Kopenhagen.
Historie van de kwantummechanica
Het Bohr model
Whiddington heeft in 1911 een anode gebombardeerd met
elektronenstralen en ontdekte dat er plotselinge veranderingen in de
uitgezonden straling waren bij bepaalde kritische snelheden. Dit brengt
Bohr op het idee van energieniveaus.
Voor 1913 was Bohr zich niet bewust van het bestaan van de Balmer reeks.
“I do not at all deal with the question of calculation of frequencies
corresponding to the lines of the visible spectrum” [Bohr aan Rutherford,
januari 1913].
Dan maakt een zekere Hansen hem attent op de Balmer formule.
…”And I found then that there was this very simple thing about the
hydrogen spectrum … and at that moment I felt now we'll just see how the
hydrogen spectrum comes.”
Philosophical Magazine, Series 6, Volume 26, July 1913, p1-25
On the constitution of Atoms and Molecules
N. Bohr
•
De klassieke elektrodynamica faalt bij de beschrijving van het gedrag van
atomaire systemen (soortelijke warmte, foto-elektrisch effect, Röntgen
straling).
• In al deze gevallen krijgen we te maken met een grootheid die in de
klassieke natuurkunde geen plaats heeft: de constante van Planck.
• Ga uit van het Rutherford atoommodel: een zeer kleine positief
geladen kern met lading E met een daaromheen bewegend elektron met
lading –e.
..”Let us at first assume that there is no energy radiation. In this case the
electron will describe stationary elliptical orbits.”…
• Gemakshalve: eenparige cirkelbeweging met straal a. Pas de klassieke
wetten toe. Stel dat W de energie is die nodig is om het elektron vanuit
zijn baan naar het oneindige te brengen (de bindingsenergie) . Dan volgt
voor de omloopfrequentie f en de straal a:
f 
2 W 3/2
 eE m
,
eE
2a 
W
…”Let us now, however, take the effect of energy radiation into account,
calculated in the ordinary way from the acceleration of the electron.”…
• Het elektron zal onder het uitzenden van steeds meer straling van
toenemende frequentie naar de kern spiraliseren [in ca 10-11 s].
• Dit is in strijd met de waarneming. Atomen hebben vaste dimensies en
stralen met vaste frequenties. Bovendien behouden zij hun stabiliteit
en hun afmeting ook na het uitzenden van een karakteristieke
hoeveelheid energie.
…”Now the essential point in Planck’s theory of radiation is that the energy
radiation from an atomic system does not take place in the continuous way
assumed in the ordinary electrodynamics, but that it, on the contrary, takes
place in distinctly separated emissions, the amount of energy radiated out
from an atomic vibrator of frequency ν in a single emission being equal to
τhν, where τ is an entire number, and h is a universal constant.”…
• Neem nu aan dat gedurende het bindingsproces monochromatische
straling wordt uitgezonden met frequentie ν gelijk aan de halve
omloopfrequentie van het elektron in zijn stationaire cirkelbaan (later in
het artikel zal Bohr deze schijnbaar willekeurige aanname beter
rechtvaardigen).
• Planck’s theorie vereist dat de hoeveelheid energie uitgezonden in dit
proces gelijk is aan τhν. Dan volgt gebruikmakend van de voorafgaande
formules:
2 2me2E 2
4 2me2E 2
 2h2
W 
, f 
, 2a 
.
2 2
3 3
2
 h
 h
2 meE
…”If in these expressions we give τ different values, we get a series of values
for W, f, and a corresponding to a series of configurations of the system.
According to the above considerations, we are led to assume that these
configurations will correspond to states of the system in which there is no
radiation of energy; states which consequently will be stationary as long as
the system is not disturbed from the outside.”…
•
Neem nu τ=1 (meest stabiele – grond – toestand) en E=e en substitueer
de bekende waarden van e, e/m en h dan volgt: 2a=1.1x10-8 cm,
f=6.2x1015 Hz en W/e=13 V, in goede overeenstemming met de
waargenomen moleculaire diameters, optische frequenties en ionisatieenergieën. a=0,53 nm straal van de eerste Bohrse baan.
•
Toegepast op het waterstofatoom, met E=e
2 2me 4
Wr 
 2h2
2
4
 1 1
2

me
en dus:
Wr2  Wr1 
 2  2
2
h
  2 1 
• Stel dit gelijk aan hν, en τ2=2 dan volgt de Balmer reeks.
“The agreement in question is quantitative as well as qualitative. Putting
e = 4.7 x 10-10, e/m = 5.31 x 1017, h = 6.5 x 10-27 we get
2 me 4
15

3.1

10
h3
(Rydberg constante)
“The observed value […] is 3.290 x 1015.”
Bohr merkt op:
• De uitkomsten zijn in overeenstemming met de waargenomen
wetmatigheden in het lijnspectrum van waterstof door Balmer en
Paschen.
• De theorie verklaart het bestaan van meer Balmerlijnen, waargenomen in
sterspectra en voorspelt het bestaan van reeksen in het ir en het uv.
• Toegepast op enkel geïoniseerd helium krijgen we de Pickering reeks
waargenomen in de ster ζ Puppis. Dit zijn dus geen waterstoflijnen.
• Er is overeenstemming met de Rydberg-Ritz combinatieregel.
…”The principal assumptions used are:
1. That the dynamical equilibrium of the systems in the stationary states can
be discussed by help of the ordinary mechanics, while passing of the
systems between different stationary states cannot be treated on that
basis.
2. That the latter process is followed by the emission of homogeneous
radiation, for which the relation between the frequency and the amount of
energy emitted is the one given by Planck’s theory.”…
Het artikel gaat verder met meer bewijskracht aan te dragen voor de
bereikte resultaten, zonder deze uitgangspunten ter discussie te stellen.
Bohr constateert dat deze uitgangspunten ertoe leiden dat het
impulsmoment gekwantiseerd is: L=τL0 met L0=h/2π=1.04x10-27
De resultaten kunnen dus ook verkregen worden door aan te nemen dat
het impulsmoment gekwantiseerd is. Maar Bohr neemt die stap niet!
Het artikel besluit met bespiegelingen over een meer elektron systeem.
Bohr neemt (ten onrechte!) aan dat de elektronen in ringen om de kern
bewegen.
Z=1 (waterstof) a=0,53 10-9 m>>Rkern≈10-15 m. Straal van de eerste Bohrse
baan is veel en veel groter dan de straal van de kern. Het atoom is leeg.
 1
1 
c
E3  E2  R 


hf

h


 22 32 
Waaruit volgt: λ=656 nm.
a
Het Bohr atoom. Nobelprijs 1922.
Startpunt van de “oude”
kwantummechanica.
Historie van de kwantummechanica
Bohr ‘s vervolg
•
•
•
•
•
•
Hij gebruikt zijn (foute!) hypothese over meer-elektron atomen in volgende
artikelen voor een proeve van een verklaring van het periodiek systeem.
De goede verklaring vindt hij in 1923 (opbouwprincipe: voorspelt o.a. de
eigenschappen van Hafnium), die theoretisch pas goed onderbouwd
wordt door de nieuwe kwantummechanica van 1926.
Hij maakt school met de ”oude” kwantummechanica op basis van zijn
atoommodel. Kopenhagen wordt een centrum van de theoretische
natuurkunde (Kramers, Heisenberg, Pauli, …).
Toepassing van het correspondentieprincipe: bij grote kwantumgetallen
gedraagt het systeem zich klassiek, leidt tot enkele successen.
Na de invoering van de matrixmechanica (Heisenberg, Jordan, Born) en
de golfmechanica (Einstein, de Broglie, Schrödinger) werkt hij aan de
interpretatie van de nieuwe kwantummechanica: Kopenhagen
waarschijnlijkheidsinterpretatie. Hij voert het complementariteitbeginsel
in: golf-deeltje dualiteit.
Hij verlegt zijn aandacht naar de kern: vloeistofdruppelmodel.
Historie van de kwantummechanica
Bohr model: reacties
Ehrenfest aan Lorentz: "Bohr's werk … heeft mij tot wanhoop gedreven. Als
dit de manier is om het doel te bereiken dan moet ik ophouden met
natuurkunde te bedrijven.”
von Laue “Onzin, Maxwell’s vergelijkingen zijn geldig onder alle
omstandigheden, een elektron in een baan moet stralen.”
Rutherford: “In ieder geval is er iets aan de hand dat zich niet laat verklaren
met de oude mechanica.”
Sommerfeld: “Hoewel ik een beetje sceptisch ben over atoommodellen, is
uw berekening van de Rydberg constante een belangrijk resultaat.”
Einstein (na de verklaring van het He+ spectrum) “Maar dan is het een grote
ontdekking.”
Bohr “Nee, dit moet je niet geloven. Het is een ruwe aanpak. Het is teveel
een benadering en filosofisch klopt het niet.”
Historie van de kwantummechanica
Bohr model: het vervolg
Tussen 1913 en 1923 boekt het Bohr model een aantal successen:
• Sommerfeld (1916) toont aan dat relativistische effecten de
“fijnstructuur” van de spectraallijnen verklaren. Hij rekent aan elliptische
banen en voert een tweede kwantumgetal in.
• Stark (1913) toont de splitsing van spectraallijnen in een elektrisch veld
aan.
• Epstein en Schwarzschild verklaren in 1916 onafhankelijk van elkaar
het lineaire stark effect van waterstof met het Bohr model.
• Moseley (1913) doet metingen aan röntgenspectra die door Bohr
kunnen worden verklaard.
• Franck en Hertz (1914) tonen aan door inelastische
elektronenbotsingen met kwikdampmoleculen dat de Bohrse
kwantumsprongen geen hersenspinsels zijn.
• Stern en Gerlach (1922) tonen de ruimtelijke kwantisatie van het
impulsmoment aan.
Bohr (ca 1920) geeft een verklaring van het periodiek systeem met het
opbouwprincipe: en voorspelt o.a. de eigenschappen van Hafnium.
Kramers (ca 1924) leidt samen met Heisenberg dispersierelaties af. Heisenberg
zal hierdoor inspiratie krijgen voor zijn matrixmechanica.
Franck en Hertz
Nobelprijs 1925
Stern en Gerlach
Nobelprijs 1943 voor Stern.
“polarisator”
Maar het Bohr model faalt op drie belangrijke punten:
• Het is niet in staat de spectra van andere elementen dan waterstof te
verklaren. Zelfs het spectrum van het op een na eenvoudigste systeem:
helium, blijft ondanks enorme inspanning onverklaard.
• Het is niet in staat waargenomen intensiteitverschillen te verklaren.
• Het is niet in staat de waargenomen splitsingen van spectraallijnen in
magnetische velden: het Zeeman effect (meer in het bijzonder: het
anormale Zeeman effect) te verklaren.
Het wachten is op een nieuwe theorie. En dan verschijnt …
Historie van de kwantummechanica
“…the only phenomena involving
integers…”
…“Determination of the stable motion of
electrons in the atom introduces integers,
and up to this point the only phenomena
involving integers in physics were those
of interference and of normal modes of
vibration. This fact suggested to me the
idea that electrons too could not be
considered simply as particles, but that
frequency (wave properties) must be
assigned to them also.”…
(Louis de Broglie, On Quantum Theory,
1929, Nobelprijs toespraak)
Historie van de kwantummechanica
Louis de Broglie: levensloop
1892 Geboren in Dieppe, zoon van de vijfde hertog de Broglie. Ongetrouwd
gebleven.
1909 Eindexamen Lyceé Janson de Sailly in Parijs
1910 Behaalt een graad in de geschiedenis aan de Sorbonne met het oog op
een diplomatieke carrière, maar studeert verder in de wiskunde en de
natuurwetenschappen en treedt daarmee in het voetspoor van zijn
broer Maurice.
1913 Behaalt het Licence ès Sciences.
1913-1918 In dienst van het leger bij de draadloze telefonie afdeling in de
Eiffeltoren.
1920 Hervat zijn werk in de theoretische fysica, met een bijzondere
belangstelling voor de kwantumtheorie.
1924 Proefschrift: Recherches sur la theorie des quanta, waarin zijn theorie
van deeltjesgolven staat.
Na 1924 Diverse onderwerpen, waaronder publicaties over toepassingen,
uitbreidingen en interpretatie van de golfmechanica, met een causale
variant, later verbeterd door Bohm. Sticht een centrum voor toegepaste
mechanica, schrijft ongeveer 30 boeken, waaronder ook populair
wetenschappelijke, houdt zich als Einstein en Schrödinger zijn verdere
leven bezig met de vraag of de statistische interpretatie van de
kwantummechanica noodzakelijk is of een teken van onze
onwetendheid.
1928 Hoogleraar aan het Henri Poincaré Instituut.
1929 Nobelprijs.
1932 Ook hoogleraar aan de Sorbonne.
1987 Overlijdt.
Historie van de kwantummechanica
Ondes et quanta
Comptes Rendu , 177 (1923) 548-550
Radiations.- Ondes et quanta.
Note de M. LOUIS DE BROGLIE présentée par M. Jean Perrin.
Dit artikel is onderdeel van het proefschrift van de Broglie. Het is moeilijk te
volgen omdat het uitgaat van de relativiteitstheorie. Dit heeft Schrödinger
nog een tijdje op het verkeerde been gezet.
De promotor van De Broglie, Langevin, twijfelde en zond het proefschrift
naar Einstein. Die keurde het goed (“Er hat eine Ecke des großen Schleiers
gelüftet”) en memoreerde het in zijn artikel over het kwantumgas naar
aanleiding van het artikel van Bose en waarin hij ook een golf-deeltje
dualiteit invoerde. Dit had hij voor lichtkwanten al in 1909 gedaan!
De essentie is dat er twee golven zijn: een interne golf met een frequentie
die volgt uit E=m0c2=hf en een “onde fictieve”, een soort draaggolf , waarvan
de frequentie f1 zodanig gekozen wordt dat hij een vaste faserelatie met de
interne golf heeft.
Om te voorkomen dat de draaggolf zich door interferentie vernietigt komt hij
tot de volgende formule (β=v/c)
m0  2c 2
1 
2
Tr  nh
Met een beroep op de Bohr-Sommerfeld kwantumregel volgt dan in de niet
relativistische limiet dat het impulsmoment gekwantiseerd is in eenheden
h/2π. En daarmee zijn we terug bij Bohr.
Nobelprijs 1929.
Een simpele schoolboekafleiding niet volgens de Broglie.
• Staande golf op een cirkelbaan kan alleen ontstaan als een geheel aantal
golflengtes op de baan past: 2πr =nλ, n=1, 2,…
“kop bijt in staart”
2 2
2 4
• Uit de relativiteitstheorie volgt E  p c  m0 c
• Voor het lichtdeeltje (foton) is m0=0 dus E=pc. Ook geldt: E=hf=hc/λ.
Waaruit volgt voor het foton: p=h/λ.
• Geef nu ook een deeltje met impuls p een golflengte λ=h/p. Met 2πr=nλ,
n=1, 2,… volgt dan voor het impulsmoment: L=rp=nħ, n=1, 2,…
• Dat is de Bohrse kwantisatievoorwaarde!
Conclusie: zowel voor het lichtdeeltje(foton) als voor een materiedeeltje
(b.v. elektron) geldt:
E=ħω
p=ħk
“Relaties van de Broglie” - al komen ze niet in het artikel voor!
Historie van de kwantummechanica
De Broglie: het vervolg
•
De Broglie bewijst later dat de groepssnelheid van de fictieve
“materiegolven” gelijk is aan de waarneembare deeltjessnelheid.
•
Hij postuleert dat het deeltje altijd zijn draaggolf volgt en dus mee
afbuigt als de draaggolf bij passage van een smalle spleet afbuigt.
Daarmee voorspelt en verklaart hij de diffractie van deeltjes, die in
1927 door Davissen en Germer overtuigend wordt aangetoond
θi
θr
•
•
•
•
•
Hij vergelijkt de klassieke deeltjestheorie met de geometrische optica en
de nieuwe golf-deeltjes theorie met de golfoptica.
De materiegolven zijn voor hem realiteit. Dit standpunt zal hij blijven
verdedigen.
Dit en meer vormt de inhoud van het proefschrift van De Broglie dat met
enige aarzeling geaccepteerd wordt door zijn promotiecommissie.
Het proefschrift trekt weinig aandacht in Kopenhagen (Bohr) en München
(Sommerfeld), maar Einstein oordeelt positief (“Er hat eine Ecke des
großen Schleiers gelüftet”) en gebruikt het in zijn publicaties.
Dat blijft niet onopgemerkt. Aan de ETH Zürich hebben Debije c.s. twijfel
over de theorie van De Broglie. Dus nodigt men de hoogleraar
theoretische natuurkunde aan de universiteit van Zürich uit om een
colloquium te geven over de theorieën van De Broglie. Die hoogleraar
is…
Historie van de kwantummechanica
…“ik heb er een gevonden.”
…”Mijn collega Debije
suggereerde [een paar
weken geleden] dat er
een golfvergelijking zou
moeten zijn; nu, ik heb er
een gevonden!”
Erwin Schrödinger
Historie van de kwantummechanica
Schrödinger: levensloop
1887 Geboren in Erdberg, Wenen 3, Oostenrijk-Hongarije.
1914 Habilitation bij Stefan Exner in Wenen.
1914-1917 Artillerie-officier in het Oostenrijkse leger.
1917 Keert terug naar Wenen als docent meteorologie.
1918-1921 Werkt aan de theorie van het kleuren zien.
1919 Verloving met Annemarie Bertel (maandsalaris van de secretaresse
Annemarie Bertel is groter dan zijn jaarsalaris).
1920 Assistent van Max Wien in Jena (na afwijzen van een academische post in
Wenen die hem nog steeds niet in staat stelt een vrouw te onderhouden)
1920 Trouwt met Annemarie Bertel.
– Geen kinderen bij Annemarie, wel bij andere vrouwen o.a. bij Hilde March
en twee Ierse vrouwen.
– Leeft enige tijd samen met twee vrouwen (Annemarie en Hilde March- zelf
getrouwd met een van zijn assistenten); ziet daarom waarschijnlijk
noodgedwongen af van posities in Princeton en Oxford.
– Tumultueus liefdesleven, getolereerd door Annemarie, die zelf een relatie
heeft met Hermann Weyl.
1920 Assistent-hoogleraar in Stuttgart.
1921 Hoogleraar in Breslau (nu Wroclaw).
1922 Hoogleraar in Zürich. Specialist in golfverschijnselen. Geen opvallende
prestaties.
1926 Publiceert, geïnspireerd door De Broglie’s golf-deeltje dualiteit, in de
Annalen der Physik
– Quantisierung als Eigenwertproblem (Erste Mitteilung)
– Quantisierung als Eigenwertproblem (Zweite Mitteilung)
– Über das Verhältnis der Heisenberg-Born-Jordanschen Quantenmechanik
zu der meinen
– Quantisierung als Eigenwertproblem (Dritte Mitteilung: Störungstheorie, mit
Anwendung auf den Starkeffekt der Balmerlinien)
– Quantisierung als Eigenwertproblem (Vierte Mitteilung)
1927 Volgt Max Planck op in Berlijn (twijfelt evenals Einstein en De Broglie
aan de Kopenhagen interpretatie “als ik dit geweten had dan had ik de
golfmechanica liever niet uitgevonden”).
1933 Verlaat Duitsland vanwege zijn anti-Nazi gevoelens en wordt Fellow
van Magdalen College in Oxford
1933 Nobelprijs samen met Dirac
1934 Geeft colleges in Princeton; wijst een aanbod om te blijven af.
1935 Introduceert Schrödingers kat.
1936 Hoogleraar in Graz (na 1938 de Adolf Hitler Universität)
1938 – 1940 Problemen na de “Anschluss” (“politiek onbetrouwbaar”). Vlucht
naar Italië en heeft tijdelijke hoogleraarposities in Oxford en Gent.
1940 - 1955 Hoogleraar in Dublin na bemiddeling van de Valera. Sticht het
Institute for Advanced Physics. Werkt aan een universele veldentheorie.
1944 Publiceert
– What’s Life?
1954 Publiceert
– Nature and the Greeks
1956 Terugkeer naar Wenen als hoogleraar.
1961 Overlijdt.