Макс Борн – имя, которое неразрывно связано с революционными изменениями в физике XX века. Его вклад в квантовую механику изменил представление людей о природе материи, а наиболее важные научные достижения принесли ученому Нобелевскую премию. Однако путь к успеху этого выдающегося ученого начался далеко от больших лабораторий – в уютном Вроцлаве, где Борн сделал свои первые шаги в науке. Далее – на wroclawiski.eu.
Ранние годы и образование: от Вроцлава до Геттингена
Макс Борн родился 11 декабря 1882 года во Вроцлаве (тогда Бреслау) в семье с немецко-еврейскими корнями. Его отец, Густав Якоб Борн, был выдающимся профессором анатомии и эмбриологии в университете Вроцлава, а мать, Маргарет Кауффман, происходила из богатой семьи промышленников. Потеряв мать в раннем детстве, Макс рос под влиянием науки благодаря своему отцу, что, несомненно, сыграло важную роль в формировании его личности и круга интересов.
Образование Борна было разнообразным и основательным. Он учился в лучших университетах Европы – во Вроцлаве, Гейдельберге, Цюрихе и Геттингене. Именно в Геттингене Борн нашел свой научный дом. Его обучение там проходило под руководством ведущих математиков и физиков того времени – Давида Гильберта, Германа Минковского и Феликса Кляйна. Особенно важным для Борна был Минковский, который пригласил его в Геттинген и открыл перед ним двери в мир высшей математики и теоретической физики. Несмотря на преждевременную смерть Минковского, Борн продолжил начатые с ним исследования и стал формировать собственный научный подход.
Ранние исследования известного ученого из Бреслау в Геттингене сосредотачивались на проблемах стабильности эластичных тел, что принесло ему первое академическое признание в виде премии Философского факультета Геттингенского университета в 1906 году. В следующем году он защитил диссертацию и получил докторскую степень, после чего продолжил свою научную деятельность, в частности проведя короткое время в Кембридже.
Обучение и начало академической карьеры Макса Борна стали фундаментом, на котором он построил свои будущие достижения. Именно эти ранние годы сформировали его как ученого, готового к вызовам, которые вскоре предстанут перед ним в мире квантовой физики. С Геттингена начался долгий путь Борна, который приведет его к международному признанию и весомому вкладу в науку.
Квантовая революция: вклад Борна в развитие современной физики
После возвращения в Геттинген в 1921 году Макс Борн начал работать над научными исследованиями, которые не только определили его собственную карьеру, но и стали одной из основ квантовой механики. В этот период он встретился и начал сотрудничать с такими выдающимися учеными, как Вернер Гейзенберг, Паскуаль Йордан, Энрико Ферми, и даже будущими Нобелевскими лауреатами, Полом Дираком и Робертом Оппенгеймером. Вместе они создали новую теорию, перевернувшую научное понимание микромира – матричную механику.
Разработка в сфере квантовой механики
Одной из ключевых ролей Борна в этом контексте стала разработка статистической интерпретации квантовой механики. В 1925 году, после публикации уравнения Шредингера, которое описывало волновое движение элементарных частиц, возникла необходимость в его интерпретации.
Борн высказал идею, что квадрат модуля волновой функции может быть интерпретирован как вероятность нахождения частицы в определенной точке пространства в конкретный момент. Это стало революционным открытием, поскольку оно изменило представление о фундаментальной природе реальности на квантовом уровне. Вместо детерминизма классической физики, где будущее состояние системы можно точно предсказать по ее начальным условиям, квантовая механика Борна предложила вероятностный подход, согласно которому поведение элементарных частиц можно предсказать лишь с определенной вероятностью.
Разногласия с Эйнштейном
Эта идея вызвала значительный резонанс в научном мире. Один из самых ярких примеров обсуждения этой теории – известное письмо Альберта Эйнштейна к Борну, в котором он выразил свое несогласие с вероятностным подходом, сказав:
“Бог не играет в кости со Вселенной”.
Хотя Эйнштейн не смог принять идею неопределенности, Борн убедительно аргументировал свой взгляд, подчеркивая, что квантовая механика не отвергает причинность, а лишь добавляет к ней элемент случайности.
Теория кристаллических решеток
Помимо работы над квантовой механикой, Борн также внес значительный вклад в теорию кристаллических решеток. Его исследования в этой области, которые он начал еще во время Первой мировой войны, стали основой для его книги “Динамика кристаллических решеток” (1915 год). Это издание было первым современным учебником по этому вопросу и остается актуальным исследованием в области физики твердого тела. Борн продолжал работать над этой темой и позже, модернизируя свою книгу, которая вышла в свет уже в годы его профессорства в Геттингене.
Научная школа
Вклад Макса Борна в науку не ограничивается только теоретическими исследованиями. Он воспитал целое поколение ученых, которые в дальнейшем развивали квантовую механику. Работая с Гейзенбергом, Йорданом и другими, Борн создал научную школу, которая на десятилетия вперед определила направление развития физики. Его работы продолжали влиять на науку даже после того, как он был вынужден эмигрировать из Германии в 1933 году.
Признание и наследие: награды, достижения и влияние Борна на современную науку
Научные достижения Макса Борна были признаны еще при его жизни, но настоящее признание пришло к нему после Второй мировой войны, когда он стал символом влияния на современную науку. В 1933 году физик еврейского происхождения нашел убежище в Великобритании. Сначала он преподавал в Кембридже, где работал над развитием нелинейной электродинамики вместе с Леопольдом Инфельдом. Этот период был тяжелым для Борна, но он не остановил свои научные исследования.
В 1936 году Борн получил должность профессора в Эдинбургском университете, где он работал до своего выхода на пенсию в 1953 году. Этот период стал одной из самых продуктивных фаз в его карьере. В Эдинбурге Борн продолжал развивать квантовую механику и нелинейную электродинамику, а также занимался философскими вопросами, связанными с наукой. Его лекции и публикации в этой сфере оказали значительное влияние на развитие физики.
Один из самых значительных моментов в карьере нашего героя — получение Нобелевской премии по физике в 1954 году. Эту престижную награду он получил за свои фундаментальные исследования в квантовой механике, в частности за статистическую интерпретацию волновой функции, которая стала основой для дальнейших разработок в этой области. Кроме Нобелевской премии, Борн получил многочисленные другие награды, среди которых медаль Макса Планка, медаль Хьюза, медаль Стокса и много почетных дипломов и наград от университетов по всему миру.
В 1959 году Борн получил Большой крест со звездой Ордена заслуг Федеративной Республики Германия, что стало подтверждением его вклада в развитие науки и его международного признания. Теории и концепции Макса оказали влияние на многие направления в физике.
Наследие Борна проявляется не только в многочисленных наградах и почетных званиях. Его работы в области квантовой механики продолжают служить основой для новых исследований и разработок в физике. Борн сформировал новый взгляд на природу квантовых явлений, который помог решить многочисленные проблемы, стоявшие перед научным миром. Его идеи продолжают вдохновлять новые поколения исследователей, содействуя прогрессу.
Макс Борн умер 5 января 1970 года в Геттингене, когда ему было 87 лет. На надгробном камне ученого было выгравировано найденное им соотношение: pq – qp = h / (2πi). Вроцлавская земля оказалась богатой на выдающихся ученых, еще один пример – Гуго Штайнхауз.
Источники:
- https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1954/born/biographical/
- https://eszkola.pl/fizyka/max-born-3911.html
- https://sciencemeetsfaith.wordpress.com/january/max-born-searching-for-a-consistent-theological-system/
- https://rinconeducativo.org/en/anniversaries/5-de-enero-de-1970-fallece-max-born-premio-nobel-por-sus-trabajos-en-mecanica-cuantica/#:~:text=Cooperative%20learning-,January%205%2C%201970%20%E2%80%93%20Death%20of%20Max%20Born%2C%20Nobel%20Prize,his%20work%20in%20quantum%20mechanics&text=In%201921%20he%20was%20appointed,Jewish%20blood%20in%20its%20veins.
- https://www.findagrave.com/memorial/6447871/max-born