Max Born, părintele mecanicii cuantice. Câștigător al Premiului Nobel pentru Fizică

Max Born (1882, Polonia – 1970, Germania) a fost unul dintre fizicienii de marcă universali ale cărui contribuții științifice au revoluționat domeniul mecanicii cuantice, o ramură a fizicii care se ocupă cu studiul comportamentului particulelor la scară foarte mică, cum ar fi atomii și particulele subatomice.

De altfel, Max Born este considerat unul dintre părinții fondatori ai mecanicii cuantice, alături de fizicianul danez Niels Bohr și fizicianul german Werner Heisenberg. Munca lui Born a pus bazele multor progrese tehnologice de care ne bucurăm astăzi, de la tranzistori și lasere, la imagistica prin rezonanță magnetică (IRM) și cipuri de calculator.

• Test de cultură generală. Cum sunt stabilite cursurile valutare?
• Povestea desprinsă din cărţi a îndrăgitului Petre Ispirescu. Nu a făcut niciun an de şcoală, a…

În 1926, Max Born a formulat interpretarea statistică a funcției de undă, care este cunoscută în prezent sub numele de regula lui Born. Această interpretare a oferit o înțelegere fundamentală a naturii probabilistice a mecanicii cuantice, care a fost crucială pentru dezvoltarea diferitelor tehnologii.

În fizica solidului (ramură a fizicii care se ocupă cu studiul proprietăților materialelor solide, cum ar fi, printre altele, metalele, cristalele și materialele compozite sub diferite condiții de temperatură, presiune și forțe externe), cercetările lui Born privind rețelele cristaline și comportamentul electronilor în materialele solide au contribuit la înțelegerea semiconductorilor și a proprietăților electronice ale acestora, esențială pentru dezvoltarea tranzistoarelor și a circuitelor integrate, care sunt componente fundamentale ale dispozitivelor electronice moderne.

De asemenea, invenția tranzistoarelor (componente esențiale ale dispozitivelor electronice) a fost posibilă datorită înțelegerii proprietăților semiconductorilor derivate din lucrările lui Born în fizica stării solide. Tranzistoarele au revoluționat tehnologia, permițând miniaturizarea dispozitivelor electronice și dezvoltarea unor sisteme de calcul mai eficiente și mai puternice.

Contribuțiile lui Born la înțelegerea teoretică a laserelor au jucat, de asemenea, un rol important în realizarea practică a acestora. Principiile elucidate de Born în mecanica cuantică și în optică au oferit un cadru teoretic pentru dezvoltarea tehnologiei laser. În prezent, laserele sunt utilizate în diverse aplicații, cum ar fi telecomunicațiile, procedurile medicale, producția și cercetarea științifică.

Apoi, lucrările lui Born privind mecanica cuantică și aplicațiile acesteia la fizica solidului au contribuit indirect la dezvoltarea imagisticii prin rezonanță magnetică (IRM). Principiile care stau la baza tehnologiei RMN se bazează pe concepte de mecanică cuantică legate de rezonanța magnetică nucleară, care își au rădăcinile în lucrările fundamentale ale lui Born.

Max Born s-a născut la 11 decembrie 1882, la Göttingen, Germania, într-o familie de evrei. Tatăl său, Gustav Born, a fost profesor de anatomie la Universitatea din Göttingen, iar mama lui Born, Margarete Kauffmann, a fost pianistă și pictoriță. Born a fost cel mai mare din trei copii, fratele său mai mic, Gustav Born, devenind și el fizician.

Max Born a fost interesat de matematică și fizică încă din copilărie, când o mare parte din timpul său prefera să o petreacă citind cărți din aceste domenii. Max Born a urmat cursurile gimnaziului din Göttingen și, mai târziu, a studiat fizica la Universitatea din Göttingen, unde și-a luat doctoratul în 1907, imediat după aceea angajându-se cercetător în cadrul Universității din Göttingen și, mai târziu, al Universității din Berlin. În 1912, Born a cunoscut-o pe Hedwig Ehrenberg, cu care s-a căsătorit un an mai târziu, cuplul devenind părinții a trei copii (două fete și un băiat). În anul 1914, Max Born a devenit profesor de fizică teoretică la Universitatea din Hamburg. În timpul Primului Război Mondial, Born a servit în armata germană, unde a lucrat la dezvoltarea tehnologiei armelor.

În 1921, Born a fost numit profesor de fizică teoretică la Universitatea din Edinburgh, unde a lucrat până în 1933, în această perioadă aducând unele dintre cele mai importante contribuții ale sale la mecanica cuantică. În 1926, Born a introdus conceptul de dualitate undă-particulă, care afirmă că particulele, cum ar fi electronii, pot prezenta atât un comportament asemănător cu cel al undelor, cât și cu cel al particulelor. Această idee a contestat înțelegerea clasică a naturii realității și a pus bazele multor progrese tehnologice de care ne bucurăm astăzi.

Din 1933, an în care toți evreii au fost concediați din posturile lor academice deținute în Germania, Max Born și familia sa au plecat în Anglia, unde fizicianul a acceptat un post temporar de lector la Cambridge, pentru ca în 1936 să fie numit profesor la Universitatea din Edinburgh. Trei ani mai târziu, Max Born a devenit cetățean britanic, rămânând la Edinburgh până la pensionare, în anul 1953, un an mai târziu revenind în Germani și stabilindu-se la Bad Pyrmont, un mic oraș balnear de lângă Göttingen.

În 1954, Born a primit Premiul Nobel pentru Fizică pentru activitatea sa în domeniul mecanicii cuantice, cercetătorul neamț de origine poloneză împărțind premiul cu fizicianul german Walther Bothe (a adus contribuții semnificative în special în domeniul fizicii nucleare și al detectării radiațiilor) și cu fiziciana daneză Johannes Maria Jensen (cunoscută mai ales pentru contribuțiile sale la înțelegerea structurii atomice și a radiațiilor).

Lucrările lui Born privind mecanica cuantică au avut un impact profund asupra înțelegerii noastre despre univers, fără contribuțiile sale revoluționare, multe dintre facilitățile moderne de care ne bucurăm astăzi nu ar mai fi fost posibile.

Un capitol important din viața lui Max Born este și prietenia pe care a avut-o cu fizicianul Albert Einstein. Cei doi s-au cunoscut la începutul anilor 1920, când Born era profesor la Universitatea din Göttingen, iar Einstein era un vizitator frecvent. Ambii aveau acest interes comun pentru fizică, în special pentru mecanica cuantică. Born îi admira foarte mult munca lui Einstein, pe care l-a considerat un mentor, cei doi deseori corespondând și purtând discuții pe teme legate de fizică, abordând în special teme precum teoria cuantică și implicațiile teoriei relativității.

Prietenia dintre Born și Einstein a durat timp de patruzeci de ani, iar scrisorile numeroase pe care le-au împărțit întrei ei cei doi oameni de știință au scos la iveală păreri comune pe care amândoi le aveau despre teoria cuantică, cât și idei despre dueturile de vioară și pian ale lui Beethoven și întâmplări personale.

În 1971, cele mai multe dintre scrisorile lui Max Born și Albert Einstein au fost adunate într-o carte publicată de Macmillan.

Surse:

https://www.britannica.com/biography/Max-Born

https://www.newscientist.com/people/max-born/

https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1954/born/biographical/

Vă mai recomandăm să citiți și:

Nicolaus Copernicus, „părintele astronomiei moderne” și al Teoriei Heliocentrice

Gregor Mendel, părintele geneticii moderne. „Natura nu este guvernată de întâmplare, ci de ordine și lege”

Franz Schubert, „părintele” liedului

Singurul interviu filmat cu „părintele Big Bang”, Georges Lemaître, regăsit după 60 de ani