Макс Борн

Макс Борн

{ Born Max } (11.12.1882−5.01.1970).

Макс Борн — німецький фізик, лауреат Нобелівської премії із фізики за 1954 рік «за фундаментальні дослідження з квантової механіці, особливо над його статистичну інтерпретацію хвильової функції «(що з Вальтером Боті). Ця інтерпретація стала базою безлічі робіт з фізиці ядра і частинок, основою нового погляду квантову механіку.

Изучая роботи з спеціальної (приватної) теорії відносності Альберта Ейнштейна і викладок Минковского, запропонував простіший метод обчислення маси електрона.

Изучал кристали — розробив точну теорію залежності теплоємності від температури (ця теорія використовується досі), що з Фріцем Габером встановив зв’язок між фізичними властивостями кристалів та хімічної енергією складових компонент (цикл Борна-Габера).

Подробная биография

Макс Борн народився Бреслау (нині Вроцлав, Польща) 11 грудня 1882.

Его батько, Густав Борн, був професором анатомії Університету Бреслау, мати, Маргарет Борн (дівоче прізвище Кауфман), була талановитої піаністкою, вийшла з відомого сім'ї силезских промисловців. Він був старшим з цих двох дітей.

Максу було четверо року, коли мати. Чотири роки його тато одружився з Берті Липштейн, яка народила йому сина. Оскільки його родину пов’язана з провідними інтелектуальними і артистичними колами Бреслау, Борн зростав у атмосфері, сприятливою щодо його розвитку.

Начальное освіту він одержав у гімназії Кайзера Вільгельма в Бреслау.

После смерті свого батька (але його бажанню) в 1901 року Макс Борн влаштувався курси в Університеті Бреслау, хоча ще раніше збирався стати інженером. Там він вивчав багато предметів, однак невдовзі захопився математикою і фізикою. Два літніх семестру він провів у університетах Гейдельберга і Цюріха.

В 1904 року надійшов Ґеттінґенський університет, де займався під керівництвом відомих математиків — Давида Гільберта і Фелікса Клейна, і навіть Германа Минковского. Гільберт, оцінивши інтелектуальний рівень Борна, зробив його асистентом в 1905 року. Макс Борн, ще, вивчав в Геттінгені астрономію. На час отримання ступеня доктора в 1907 року за дисертацію з теорії стійкості пружних тіл її інтересів перемістилися до область електродинаміки і теорії відносності.

По закінченні університету Борн мав роком на військову службу в кавалерійський полк у Берліні, але незабаром, через кілька місяців, був демобілізований через астми. Цей короткий досвід військової служби зміцнив у ньому ворожість до війни й мілітаризму, яка збереглася тримав на своєму все життя.

Следующие шість місяців Борн навчався Кембриджському університеті, де відвідував лекції Дж. Дж. Томсона. Після повернення Бреслау, він перейшов експериментальні дослідження, та був розпочав теоретичної роботу з теорії відносності, розвиненою Альбертом Ейнштейном в 1905 року. Об'єднавши ідеї Ейнштейна з математичним підходом Минковского, Борн відкрив новий спрощений метод обчислення маси електрона. Оцінивши роботу, Мінковський запросив Макса Борн повернутися до Геттінген та стати його асистентом. Проте Борн пропрацював із ним лише кілька тижнів внаслідок раптової смерті Минковского, що виникла на початку 1909 року.

В тому ж році, закінчивши теоретичне вивчення теорії відносності в Кембриджі, Борн став читати лектором в Геттінгені. Ось він досліджував властивості кристалів залежно розміщення атомів. Разом з Теодором фон Кишенею Макс Борн розробив точну теорію залежності теплоємності від температури — теорію, яка досі є основою вивчення кристалів. Кристалічна структура залишалася головною областю досліджень Борна до середини 20-х.

В 1913 року Борн одружився з Хедвиге Еренберг, дочки геттінгенського професора права. Але вони були син, який опинився на чолі фармакологічного факультету в Кембриджі, та дві дочки.

В 1915 року Борн став ассистент-профессором теоретичної фізики у Макса Планка в Берлінському університеті. Під час першої Першої світової, попри свою відраза до війни, Борн проводив військові дослідження з звукометрии й чітко давав оцінку новим винаходів у сфері артилерії. Саме час війни почалася його дружба з Ейнштейном. Крім фізики, цих двох осіб об'єднувала любов до музики, і вони з задоволенням виконували разом сонати — Ейнштейн на скрипці, а Борн на фортепіано.

После війни Макс Борн продовжував дослідження з теорії кристалів, працюючи разом із Фріцем Габером над встановленням зв’язок між фізичними властивостями кристалів та хімічної енергією складових компонент. Через війну зусиль двох учених було створено аналітична техніка — цикл Борна-Габера.

Когда Макс фон Лауе висловив бажання з Планком, Борн погодився помінятися даровизною з ним тимчасово постами і пішов у 1919 року у Франкфуртський університет, щоб посісти перше місце професора фізики та директору інституту теоретичної фізики. Повернувшись два роки в Геттінген, він став директором університетського Фізичного інституту, поставивши умова, що його старий приятель і колега Джеймс Франк був у той самий інститут керувати експериментальної роботою. Під керуванням Макса Борна Фізичний інститут став провідним центром теоретичної фізиків і математиків.

Вначале Борн продовжив свої дослідження з теорії кристалів в Геттінгені, але незабаром він став розробляти математичні основи квантової теорії. Хоча його роботу з кристалами була дуже важливим і допомогла закласти підвалини сучасної фізики твердого тіла, саме внесок Борна в квантову теорію приніс йому Нобелівську премію.

Квантовая теорія, має працювати з поведінкою атомних і субатомних систем, перегукується з припущенню, висунутому Максом Планком в 1900 року, у тому, що енергія нерішучих систем, котрі взаємодіють із випромінюванням, може вживати лише дискретні значення. Ейнштейн, узагальнюючи згадану ідею, описав світло як потік частинок, що він назвав квантами. Пізніше Нільс Бор використовував квантову теорію, щоб пролити світло на будова атома і пояснити спектри деяких елементів. До 20-му років більшість фізиків була переконана, що кожна енергія квантуется, проте початкова квантова теорія залишала невирішеними чимало закутків. Макс Борн хотів створити загальну теорію, що охоплювала б, усе квантові ефекти.

В 1925 року асистент Борна Вернер Гейзенберг зробив найважливіший крок у розв’язанні цієї завдання, припустивши, що у в основі всіх атомних явищ лежать певні математичні принципи. Хоча саме Гейзенберг не зміг дати раду математичних підставах віднайдених ним співвідношень, Борн зрозумів, що той користувався матричними операціями (математичні перетворення, які скоювалися за правилами над таблицями чисел чи змінних). З однією з студентів, Паскуалем Йорданом, Макс Борн формалізував підхід Гейзенберга і опублікував результати у тому року у статті, названій «Про квантової механіці «(«Zur Quantenmechanik »). Термін квантова механіка, запроваджений Борном, мав позначати нову высокоматематизированную квантову теорію, розвинену наприкінці 20-х.

Зимой 1925/26 року Макс Борн був запрошеним лектором в Массачусетському технологічному інституті.

В 1926 року Ервін Шредингер розвинув хвилясту механіку, що містить формулювання, начебто, альтернативні формулюванням матричної квантової механіки. Проте він менш, обидві теорії, як він і було доведено, виявилися повністю еквівалентні.

Следуя Луї де Бройлю, хвильова механіка трактує частки як хвилі, описувані хвильової функцією (розвиток поняття хвиль де Бройля). Застосовуючи принципи хвильової механіки і матричної механіки теоретично атомного розсіювання (відхилення однієї частки під впливом інший у зіткненні чи проходженні в близькому відстані), Борн дійшов висновку, що квадрат хвильової функції, розрахована в деякою точці простору, висловлює можливість, що відповідна частка перебуває саме тут місці. Через це, стверджував він, квантова механіка дає лише рекомендацію ймовірнісна опис становища частки. Борновское опис розсіювання частинок, який став відомим як борновское наближення, виявилося дуже важливим для обчислень у фізиці високих енергій. Невдовзі опісля опублікування борновского наближення Гейзенберг оприлюднив свою знамениту принцип невизначеності, який стверджує, що не можна одночасно визначити точне ситуацію і імпульс частки. Знову тут можливе лише статистичне пророцтво.

Статистическая інтерпретація квантової механіки розвивалася далі Борном, Гейзенбергом і Бором; оскільки Бор, який жив у Копенгагені, виконав велику роботу з цієї інтерпретації, вона почала відома як копенгагенская інтерпретація. Хоча ряд засновників квантової теорії, включаючи Планка, Ейнштейна і Шредінгера, не погоджувалися б із таким підходом, оскільки вона відкидає причинність, більшість фізиків прийняло копенгагенскую інтерпретацію як найбільш плідну. Борн і Ейнштейн вели тривалу полеміку в листах з цього питання, хоча фундаментальне наукове розбіжність будь-коли затьмарювало їх дружби. Популярність Макса Борна як реформатора квантової механіки, яка основою нової картини будівлі атома і наступного розвитку фізики та хімії, залучила багатьох обдарованих молодих фізиків у його Геттінген.

В 1928 року Борн було запрошено на фізичну конференцію до Ленінграді, але стан здоров’я його погіршилося (позначилися фізичні навантаження), і його довелося виконати рік у санаторії. Ось він написав підручник із оптики. Пізніше, у Німеччини нацисти його заборонили, але широко використовувався у англомовних країнах.

Вообще він зробив кілька підручників і праць із різним загальним фізичним питанням.

В 1932 року Макс Борн став деканом наукового факультету в Геттінгені, однак після приходу до української влади гітлерівців і друкування антисемітських цивільних законів, був вигнаний з посади. Йому довелося виїхати з Німеччини. Він перейшов до Велико-британії і протягом наступних трьох років було лектором в Кембриджі.

Шесть місяців він із індійським фізиком Венката Романом в Індійському фізичному інституті в Бангалорі, потім у 1936 року обійняв посаду професора натурфілософії в Единбурзькому університеті. Ось він викладав і провів дослідження аж до того, як відставку в 1953 року, коли він став почесним професором в відставці в Единбурзі.

В 1936 року Борн нагородили Стоуксской медаллю Кембриджського університету.

В 1948 року Макс Борн отримав медаль Макса Планка Німецького фізичного суспільства.

В 1950 року Борн нагородили медаллю Х’юза Лондонського королівського суспільства.

В 1954 року, Максу Борну, нарешті, присуджують Нобелівську премію з фізиці «за фундаментальні дослідження з квантової механіці, особливо над його статистичну інтерпретацію хвильової функції «. Він розділив премію з Вальтером Боті, який нагородили за експериментальну роботу з елементарним частинкам. У нобелівської лекції Борн описав витоки квантової механіки і його статистичної інтерпретації, зазначив, відповідь питанням: «Чи можна щось, із чим асоціювати звичним чином поняття ситуацію і рух, називати предметом чи часткою? «- зауважив: «Відповідь це питання належить не фізиці, а філософії «.

Вскоре після своєї знаменитої відставки Борн із дружиною замешкав у Бад-Пирмонте, невеличкому містечку поблизу Геттінгена, їх пенсійні правничий та конфіскована власність були відновлено повоєнним урядом. Тут Макс Борн продовжував свою наукову працю, готував нові видання своїх публікацій, писав, і виступав з лекціями про соціальний відповідальності учених, особливо у із застосуванням створення ядерної зброї. У 1955 року він був однією з шістнадцяти нобелівських лауреатів, котрі зібралися на острові Майнау, розташованому на озері Констанс в Швейцарії, щоб створити заяву, яке засуджує подальшу розробку й використання створення ядерної зброї. Зрештою цю декларацію підписав п’ятдесят один нобелівський лауреат.

Два роки вісімнадцять геттингенцев (включаючи Борна — всі з групи провідних западногерманских фізиків) заприсяглися не брати участь у з розробки й виробництві створення ядерної зброї, брали участь у кампанії проти ядерного озброєння Західній Німеччини.

Макс Борн помер ґеттінґенському госпіталі 5 січня 1970 року.

Хотя Борна найбільше пам’ятають у зв’язку з його розробками області квантової механіки, дослідження і досліджувати праці зіграли значної ролі в усіх отих областях, що вони стосувалися. «Мені будь-коли подобалося бути вузьким фахівцем, — написав він у своїй автобіографії. — Не занадто підійшов би до сучасної манері проводити наукових досліджень великими групами фахівців. Філософське підставу науки — ось що завжди цікавило мене було більше, ніж конкретні результати » .

Макс Борн отримав дев’ять почесних докторських ступенів і він членом багатьох наукових товариств та академій, зокрема Лондонського королівського нашого суспільства та американської частина Національної академії наук.

Список литературы

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із сайту internet.