Max Born in odkritje pravila rojenih

Max Born (11. december 1882 - 5. januar 1970) je bil nemški fizik, ki je igral pomembno vlogo pri razvoju kvantne mehanike. Znan je po "Pravilih rojenih", ki so podali statistično razlago kvantna mehanika in raziskovalcem na tem področju omogočil, da natančno predvidijo rezultate verjetnosti. Rojen leta 1954 je prejel Nobelovo nagrado za fiziko za svoje temeljne prispevke v kvantni mehaniki.

Hitra dejstva: Max Born

Max Born se je rodil 11. decembra 1882 v Breslauu (danes Wroclaw) na Poljskem. Njegova starša sta bila Gustav Born, embriolog na univerzi v Breslauu, in Margarete (Gretchen) Kaufmann, katere družina je delala v tekstilu. Rojena je imela mlajšo sestro po imenu Käthe.

V mladih letih se je Born šolal na gimnaziji König Wilhelms v Breslauu in študiral latinščino, grščino, nemščino, zgodovino, jezike, matematiko in fiziko. Tam se je Born morda zgledoval po učitelju matematike, dr. Maschke, ki je učencem pokazal, kako deluje brezžična telegrafija.

Rojeni starši so umrli v zgodnji mladosti: mama, ko je bil Born, star 4, in oče, tik preden je Born končal šolo na gimnaziji.

Nato se je Born v Breslau udeležil tečajev iz različnih naravoslovnih, filozofskih, logičnih in matematičnih predmetov Univerza 1901–1902, po očetovem nasvetu, naj se ne specializira za predmet predčasno fakulteto. Obiskoval je tudi univerze v Heidelbergu, Zürichu in Göttingenu.

Vrstniki z univerze Breslau so Rojniku povedali o treh profesorjih matematike v Göttingenu - Felixu Kleinu, Davidu Hilbertu in Hermannu Minkowskiju. Rojen mu Klein ni bil naklonjen zaradi njegovega nerednega obiskovanja pouka, čeprav je pozneje je navdušil Kleina z reševanjem težave z elastično stabilnostjo na seminarju brez branja literatura. Klein je nato z enakim problemom v mislih povabil Borna, da se udeleži univerzitetne nagradne igre. Rojeni pa se sprva niso udeležili in so spet užalili Kleina.

Rojen se je premislil in pozneje vstopil, saj je za svojo nagrado prejel nagrado Filozofske fakultete Univerze v Breslauu delo na elastičnosti in pridobitev doktorata iz matematike na to temo leta 1906 pod njegovim doktorskim svetovalcem Carlom Runge.

Nato se je približno šest mesecev odpravil na univerzo Cambridge, kjer je obiskoval predavanja J. J. Thomson in Joseph Larmor. Vrnil se je v Göttingen, da bi sodeloval z matematikom Hermannom Minkowskijem, ki je po nekaj tednih umrl zaradi operacije zaradi slepiča.

Leta 1915 so Bornu ponudili mesto profesorja na berlinski univerzi. Vendar je priložnost sovpadla z začetkom prve svetovne vojne. Rojen se je pridružil nemškim letalskim silam in delal na območju zvoka. Leta 1919, po prvi svetovni vojni, je Born postal profesor na univerzi v Frankfurtu na Majni.

Leta 1921 se je Born vrnil na univerzo v Göttingen kot profesor, delovno mesto, ki ga je opravljal 12 let. V Göttingenu se je Born ukvarjal s termodinamiko kristalov, nato pa se je začel zanimati predvsem za kvantno mehaniko. Sodeloval je z Wolfgangom Paulijem, Wernerjem Heisenbergom in številnimi drugimi fiziki, ki bi prav tako dosegli prelomni napredek kvantne mehanike. Ti prispevki bi pomagali postaviti temelje kvantne mehanike, zlasti njeno matematično obravnavo.

Rojeni je videl, da je nekaj Heisenbergovega računanja enakovredno matrični algebri, formalizmu, ki se danes v kvantni mehaniki veliko uporablja. Poleg tega je Born razmišljal o razlagi Schrödingerjeva valovna funkcija, pomembna enačba za kvantno mehaniko, ki so jo odkrili leta 1926. Čeprav je Schrödinger določil način, kako opisati, kako se je valovna funkcija, ki opisuje sistem, sčasoma spreminjala, ni bilo jasno, kaj valovna funkcija ustreza.

Born je zaključil, da bi kvadrat valovne funkcije lahko razlagali kot porazdelitev verjetnosti, ki bi napovedoval rezultat, ki ga bo meril kvantni mehanski sistem, ko se meri. Čeprav je Born to odkritje, zdaj znano kot pravilo Rojeni, prvič uporabil, da bi pojasnil, kako se valovi razpršijo, so ga pozneje uporabili za številne druge pojave. Rojen je bil leta 1954 prejel Nobelovo nagrado za fiziko za svoje delo na področju kvantne mehanike, s posebnim poudarkom na pravilu Born.

Leta 1933 je bil Born prisiljen izseliti zaradi vzpona nacistične stranke, zaradi česar je bilo njegovo profesorstvo prekinjeno. Postal je predavatelj na univerzi Cambridge, kjer je sodeloval z družbo Infeld na področju elektrodinamike. Od leta 1935 do 1936 je ostal v Indiji v Bangaloreju na Indijskem inštitutu in sodeloval s Sir C.V. Raman, raziskovalec, ki je leta 1930 dobil Nobelovo nagrado za fiziko. Leta 1936 je Born postal profesor naravoslovne filozofije na univerzi v Edinburghu, kjer je do upokojitve leta 1953 ostal 17 let.

Rojen je v življenju dobil številne nagrade, med drugim:

• 1939 - štipendija Kraljeve družbe
• 1945 - jubilejna nagrada Viktorijine kraljeve družbe Edinburgh
• 1948 - Medalja Maxa Plancka iz Nemškega fizičnega društva
• 1950 - Medalja Hughes iz Londonskega kraljevega društva
• 1954 - Nobelova nagrada za fiziko
• 1959 - Veliki križ zaslug z zvezdo Reda zasluge, iz Nemške zvezne republike

Rojen je bil tudi častni član več akademij, vključno z rusko, indijsko in kraljevsko irsko akademijo.

Po Bornovi smrti sta Nemško fizično društvo in Britanski inštitut za fiziko ustvarila nagrado Max Born, ki jo podeljujejo vsako leto.

Po upokojitvi se je Rojen naselil v Bad Pyrmontu, zdravilišču v bližini Göttingena. Umrl je 5. januarja 1970 v bolnišnici v Göttingenu. Imel je 87 let.

Rojena statistična razlaga kvantne mehanike je bila prelomna. Zahvaljujoč Bornovemu odkritju lahko raziskovalci predvidijo rezultat meritev, opravljenih na kvantnem mehanskem sistemu. Danes pravilo Born velja za eno ključnih načel kvantne mehanike.

• Kemmer, N. in Schlapp, R. "Max Born, 1882-1970."
• Landsman, N.P. "Rodeno pravilo in njegova razlaga."
• O'Connor, J. J. in Robertson, E. F. "Max Born."