Syntynyt, Max

Max syntynyt
Englanti  Max syntynyt
Syntymäaika 11. joulukuuta 1882( 1882-12-11 ) [1] [2] [3] […]
Syntymäpaikka Breslau , Preussi , Saksan valtakunta
Kuolinpäivämäärä 5. tammikuuta 1970( 1970-01-05 ) [1] [4] [2] […] (87-vuotias)
Kuoleman paikka Göttingen , Saksa
Maa Saksan valtakunta
Weimarin tasavalta
Iso-Britannia
Saksa
Tieteellinen ala teoreettinen fysiikka
Työpaikka Göttingenin yliopisto
Berliinin yliopisto
Frankfurtin yliopisto
Cambridgen yliopisto
Edinburghin yliopisto
Alma mater Göttingenin yliopisto
tieteellinen neuvonantaja Carl Runge
David Hilbert
Hermann Minkowski
Opiskelijat Maria Goeppert-Mayer
Friedrich Hund
Pascual Jordan
Robert Oppenheimer
Victor Weiskopf
Tunnetaan yksi kvanttimekaniikan perustajista
Palkinnot ja palkinnot Nobel-palkinto - 1954 Nobelin fysiikan palkinto ( 1954 )
Nimikirjoitus
Wikilainauksen logo Wikilainaukset
 Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Max Born ( saksaksi  Max Born ; 11. joulukuuta 1882 Breslau  - 5. tammikuuta 1970 Göttingen ) oli saksalainen teoreettinen fyysikko ja matemaatikko , yksi kvanttimekaniikan perustajista . Nobelin fysiikan palkinto ( 1954 ) Useiden maailman tieteellisten yhdistysten jäsen, mukaan lukien Neuvostoliiton tiedeakatemian ulkomainen jäsen (1934).

Born on kvanttiteorian perustavanlaatuisten tulosten kirjoittaja : hänestä tuli yksi matriisimekaniikan perustajista , hän ehdotti todennäköisyyspohjaista tulkintaa Schrödingerin aaltofunktiolle , antoi merkittävän panoksen sironnan kvanttiteoriaan ( Bornin approksimaatio ) ja muihin tieteenaloihin. Hän käsitteli kidehilojen dynamiikan ongelmia , termodynamiikkaa ja kiinteiden aineiden, nesteiden ja kaasujen kineettistä teoriaa, suhteellisuusteoriaa , elastisuusteoriaa . Hän sovelsi kvanttimekaniikan ideoita eri tieteenalojen kysymyksiin (atomien ja molekyylien rakenne, kiinteän olomuodon fysiikka ja muut), yritti rakentaa epälineaarista sähködynamiikkaa ( Born-Infeldin teoria ). Göttingenissä ja Edinburghissa Born loi suuria tieteellisiä kouluja , jotka julkaisivat tieteen filosofisia ja sosiaalisia ongelmia. Toisen maailmansodan jälkeen hänestä tuli yksi rauhan tiedemiesliikkeen perustajista ja aktiivisista osallistujista.

Elämäkerta

Alkuperä ja koulutus (1882–1907)

Max Born syntyi Preussin kaupungissa Breslaussa (nykyään Puolalainen Wroclaw) kuuluisan juutalaisen embryologin Gustav Born (1850-1900), Breslaun yliopiston anatomian professorin perheeseen . Maxin isän esi-isät kantoivat sukunimeä Buttermilch ( Buttermilch ), kunnes vuonna 1842 he muuttivat sen vähemmän havaittavaksi - Born. Heidän joukossaan olivat liikemies David Born (1817-1879), tunnettu työväenliikkeen johtaja Stefan Born (1824-1898) ja lääkäri Marcus Born ( Marcus Born , 1819-1874), tulevan fyysikon isoisä. Maxin äiti, Margarete Kaufmann ( 1856-1886 ), oli menestyneen sleesialaisen tekstiiliyrittäjä Salomon Kaufmannin ( Salomon Kaufmann , 1824-1900) tytär. Kaufmannit pitivät musiikista, heidän talossaan vieraili muun muassa Franz Liszt ja Johannes Brahms [5] .

Sappikivitaudista kärsineen äitinsä kuoleman jälkeen Max ja hänen nuorempi sisarensa Käthe ( Käthe , 1884-1953) saivat kasvatusneuvojan kasvatukseen, kunnes vuonna 1892 hänen isänsä Gustav Born meni uudelleen naimisiin Bertha Lipsteinin ( Bertha Lipstein , 1866 ) kanssa. -1937), joka synnytti poikansa Wolfgangin ( Wolfgang Born , 1893-1949). Vaikka äitipuolen ja adoptoitujen lasten välillä ei ollut todellista läheisyyttä, kodikas ilmapiiri vaikutti Maxin persoonallisuuden ja kykyjen kokonaisvaltaiseen kehittymiseen; Born-kodin säännöllisiä vierailijoita olivat kemoterapian keksijä Paul Ehrlich ja bakteriologi Albert Neisser . Nuori Max ei kuulunut Kaiser Wilhelm Gymnasiumin, jossa opetettiin pääasiassa perinteisiä humanistisia tieteitä, parhaiden oppilaiden joukkoon, mutta hänen fysiikan opettajansa tohtori Maschke ( Maschke ) onnistui kiehtomaan nuoren Bornin aineella [5] [6] .

Päättyään koulusta, seuraten kuolleen isänsä neuvoja vähän aikaisemmin, vuosina 1901-1902, Max Born osallistui luentoihin Breslaun yliopistossa useista eri aiheista (fysiikka, kemia, eläintiede, filosofia, logiikka, matematiikka, tähtitiede) ja lopulta. valitsi kaksi viimeistä ja päätti ryhtyä tähtitieteilijäksi. Pian hän kuitenkin pettyi yliopistojen astronomisten laitteiden alhaiseen tasoon ja tarpeeseen suorittaa suuri määrä toistuvia laskelmia [7] . Silloisen perinteen mukaisesti Born ei jäänyt pysyvästi Breslauhun : hän vietti kesälukukauden 1902 Heidelbergin yliopistossa , jossa hän ystävystyi James Frankin kanssa , ja seuraavan vuoden kesälukukauden Zürichin ammattikorkeakoulussa , jossa hän opiskeli. kuuluisan matemaatikon Adolf Hurwitzin luentoja . Saatuaan oppia yliopistotovereiltaan Otto Toeplitzilta ja Ernst Hellingeriltä ( eng.  Ernst Hellinger ) Göttingenin matemaattisesta koulusta, Born meni tähän kaupunkiin, jossa hän osallistui David Hilbertin , Hermann Minkowskin ja Voldemar Voigtin luentoihin . Gilbert valitsi pian assistentiksi uuden opiskelijan, jonka tehtävänä oli tehdä muistiinpanoja professorin luennoista. Paljon arvokkaampaa Bornille oli kuitenkin mahdollisuus osallistua Hilbertin ja Minkowskin välisiin keskusteluihin, joita käytiin heidän kävelyllään Göttingenissä ja sen ympäristössä. Tuleva tiedemies osallistui myös useisiin seminaareihin. Yksi niistä, liikkuvien kappaleiden sähködynamiikkaa käsittelevä seminaari , kiinnitti hänen huomionsa erityiseen suhteellisuusteoriaan ( Einsteinin nimeä ei silloin vielä tiedetty). Felix Kleinin ja Karl Rungen johtamassa seminaarissa käsitelty työ elastisuusteorian ongelmista osoittautui niin hedelmälliseksi, että Born toimitti Kleinin neuvosta tulokset yliopistokilpailuun ja voitti palkinnon. Tämä elastisen muodonmuutoksen stabiiliudelle omistettu työ muodosti perustan nuoren fyysikon väitöskirjalle. Suhde Kleinin kanssa ei kuitenkaan ollut ihanteellinen, koska Born halusi tutkia suhteellisuusteoriaa ja kieltäytyi aluksi kirjoittamasta väitöskirjaa elastisuusteoriasta. Tästä syystä hän ei uskaltanut valita geometriaa tutkinnon suulliseksi kokeeksi, vaan piti tähtitiedettä sen sijaan: tässä tapauksessa Göttingenin observatorion johtajasta tuli hänen tutkijansa Karl Schwarzschild , jonka astrofysiikan seminaariin hän myös osallistui. Tentti onnistui tammikuussa 1907 [6] .

Göttingen-Berliini-Frankfurt (1907-1921)

Tohtorin tutkinnon jälkeen Born joutui käymään asepalveluksessa vuodeksi, mutta hänessä paljastunut astma mahdollisti tämän ajanjakson lyhentämisen. Sen jälkeen hän meni puoleksi vuodeksi Cambridgeen , jossa hän kuunteli kuuluisien fyysikkojen J. J. Thomsonin ja Joseph Larmorin luentoja . Palattuaan Breslauhun Born työskenteli jonkin aikaa kokeilijoiden Otto Lummerin ja Ernst Pringsheimin johdolla , mutta pian Einsteinin teoksen löydettyään hän kiinnostui suhteellisuusteoriasta. Tämä toiminta toi hänet takaisin Göttingeniin, jonne hänet kutsuttiin Minkowskin työntekijäksi (joulukuu 1908). Mutta jo tammikuussa 1909 Minkowski kuoli äkillisesti epäonnistuneen umpilisäkkeen poistoleikkauksen jälkeen, jota seurasi uusi epävarmuuskausi. Runge ja Hilbert tukivat nuoren fyysikon jatkotyötä suhteellisuusteorian parissa, ja pian Born sai Voigtin ehdotuksesta Privatdozentin viran. Tähän aikaan juontaa juurensa hedelmällinen yhteistyö yliopistokollega Theodor von Karmanin kanssa kidehilojen teoriassa [6] .

Vuonna 1912 Max Born vieraili Albert Michelsonin kutsusta ensimmäistä kertaa Yhdysvalloissa ja luennoi suhteellisuusteoriasta Chicagon yliopistossa [8] . Keväällä 1914 hän muutti Berliiniin ottaakseen ylimääräisen professuurin, joka oli perustettu vapauttamaan Max Planck osasta opetustaakkaa. Pian ensimmäisen maailmansodan puhkeamisen yhteydessä Born osallistui sotilastöihin: hän toimi radio-operaattorina ilmavoimissa ja tutki äänen leviämistä tykistöjen tarpeisiin. Teoksen, johon myös Alfred Lande ja Erwin Madelung osallistuivat , tavoitteena oli määrittää vihollisen aseen sijainti mittaamalla laukauksen äänen tallennusaika useista eri kohdista. Berliinin aikana Bornin ystävyys Albert Einsteinin kanssa, jonka kanssa he olivat aiemmin tunteneet vain tieteellisen kirjeenvaihdon kautta, vahvistuivat. Sodan päätyttyä Frankfurt am Mainin yliopistossa työskennellyt Max von Laue , joka halusi siirtyä lähemmäksi opettajaansa Max Planckia, kutsui Bornin vaihtamaan professorin paikkoja. Jälkimmäinen suostui ja aloitti huhtikuussa 1919 tavallisen professorin ja Frankfurtin teoreettisen fysiikan instituutin johtajan viran. Instituutissa oli myös joitain kokeellisia tiloja, joita ohjasi Otto Stern , josta tuli Bornin assistentti ja joka pian suoritti kuuluisan Stern-Gerlach -kokeen [6] .

Göttingen uudelleen (1921–1933)

Vuonna 1921 Born seurasi Peter Debyeä Göttingenin yliopiston fysiikan instituutin johtajana. [9] Uuden teoreettisen fysiikan professorin vaatimuksesta yliopiston kokeellista työtä johti hänen ystävänsä James Frank. Göttingenissä Max Born jatkoi tutkimustaan ​​kidehilojen dynamiikasta, mutta pian hänen huomionsa kääntyi kvanttiteoriaan. Tämänsuuntaista hedelmällistä työtä helpotti yhteistyö lahjakkaiden yhteistyökumppaneiden Wolfgang Paulin , Werner Heisenbergin ja Pascual Jordanin kanssa . Tämän toiminnan tulokset olivat matriisimekaniikan formalismin kehittäminen vuonna 1925 ja Schrödingerin aaltofunktion probabilistisen tulkinnan kehittäminen vuonna 1926 . Intensiivinen tieteellinen ja hallinnollinen työ sekä matkat Yhdysvaltoihin (talvi 1925/26) ja Neuvostoliittoon (1928) heikensivät Bornin terveyttä ja johtivat hermoromahdukseen. Hän joutui pitämään vuoden mittaisen tauon tutkimuksesta ja opettamisesta, jonka aikana hän kuitenkin kirjoitti kuuluisan optiikka-monografiansa. Siitä huolimatta, kuten tiedemies itse myönsi, seuraavina vuosina hän ei onnistunut palaamaan entiseen suoritukseensa [6] . Hän kuvaili työtapaansa ja kiinnostusta luonnontieteen peruskysymyksiin:

En koskaan pitänyt kapeasta erikoistumisalasta, ja pysyin aina amatöörinä - jopa siinä, mitä pidettiin omana aiheenani. En voinut sopeutua tämän päivän tieteeseen, jota tekevät asiantuntijaryhmät. Tieteen filosofinen puoli kiinnosti minua enemmän kuin erikoistulokset.

- M. Syntynyt. Muistoja  // M. Syntynyt. Fyysikon pohdintoja ja muistoja. - M .: Nauka, 1977. - S. 8 .

Neuvostoliiton fyysikko Juri Rumer , joka työskenteli Göttingenissä useita vuosia, kirjoitti matematiikan ja fysiikan suhteesta Bornin teoksissa:

Max Born on työssään aina tukeutunut matemaattiseen laitteistoon, jonka hän hallitsee täydellisesti. Hän sanoi usein vitsailevasti oppilailleen: "Aloita ensin laskeminen, sitten ajattele" ... Hän ei halunnut "ajatella sormillaan", kuten monet hänen suuret aikalaisensa pystyivät tekemään, ja matematiikka on aina ollut sitä kautta regia [ kuninkaallinen tie], joka johti paljastamaan luonnon mysteerit. Samaan aikaan Born ei koskaan hyväksynyt eikä lukenut teoksia, joissa hypertrofoitunut matemaattinen laite irtautui elävästä fysiikasta, ei uskonut mahdollisuuteen purkaa luonnon salaisuuksia luonnosta "jongleerausindeksien" tai "ryhmäruton" avulla. .

- Yu. B. Rumer. Max Born (80-vuotispäivän kunniaksi) // UFN. - 1962. - T. 78 . - S. 696 .

Maastamuutto ja paluu (1933-1970)

Vuoden 1933 alussa natsipuolue nousi valtaan Saksassa ja aloitti juutalaisten vastaisten lakien luomisen. Toukokuussa 1933 Born erotettiin työstä ja hän päätti lähteä maasta perheensä kanssa lomalle Italiaan Etelä-Tiroliin. Kesäkuussa konferenssin aikana Zürichissä hän sai Patrick Blackettiltä kutsun muuttaa Cambridgeen [10] . Täällä Bourne otti väliaikaisen aseman Stokes-luennoitsijana ( Stokes Lectureship ), ja hän sai myös taiteen maisterin kunniaarvon ja hänet hyväksyttiin Keesin ja Johnin . Stokesin luennoitsijana toimikautensa päätyttyä hän vietti C. V. Ramanin kutsusta puoli vuotta Intian tiedeinstituutissa Bangaloressa . Intiasta palattuaan tiedemies sai Peter Kapitsalta tarjouksen muuttaa Moskovaan, mutta juuri tuolloin Charles Galton Darwin jätti Taitin luonnonfilosofian professorin viran Edinburghin yliopistossa , ja lokakuussa 1936 Born otti tämän avoimen viran. [6] . Britanniassa fyysikko ja hänen vaimonsa, jotka liittyivät kveekariyhdistykseen , osallistuivat aktiivisesti Manner-Euroopan siirtolaisten avun järjestämiseen [11] . Toisen maailmansodan alkaessa Born ja hänen perheenjäsenensä ottivat Britannian kansalaisuuden, mikä pelasti heidät internaatiolta vihollisvaltion edustajiksi syyskuussa 1939 [5] .

Edinburghiin Born loi tieteellisen koulun, joka houkutteli lukuisia jatko-opiskelijoita ja nuoria tutkijoita kaikkialta maailmasta; hän sai mahdollisuuden osallistua tieteellisiin konferensseihin eri maissa, pitää luentoja, opettaa Egyptissä yhden lukukauden [6] , kesäkuussa 1945 hän osallistui Neuvostoliiton tiedeakatemian vuosijuhliin Moskovassa ja Leningradissa [12] . Toisen maailmansodan aikana Born ei osallistunut mihinkään sotatöihin. Vuonna 1953 , saavuttuaan ikärajan, tiedemies jätti tehtävänsä ja muutti perheensä kanssa Bad Pyrmontin lomakaupunkiin lähellä Göttingeniä; hän sai korvausta natsihallinnon vuosina aiheutuneista menetyksistä ja täyden eläkkeen, jota hänelle ei voitu tarjota Englannissa. Seuraavina vuosina Born oli edelleen aktiivisesti kiinnostunut tieteestä, julkaisi useita kirjoja, kiinnitti paljon huomiota tieteen filosofisiin näkökohtiin ja tutkijoiden rooliin yhteiskunnassa.

Viime vuosina hänen terveytensä alkoi heikentyä, hän kuoli Göttingenin sairaalassa 5. tammikuuta 1970 [6] . Hänet haudattiin Göttingenin kaupungin hautausmaalle . Yksi hänen tärkeimmistä saavutuksistaan, peruspermutaatiosuhde, on kaiverrettu hänen hautakiveensä [5] .

Henkilökohtainen elämä ja harrastukset

Kesällä 1913 Born meni naimisiin Hedwig (Hedy) Ehrenbergin ( Hedwig Ehrenberg , 1891-1972) kanssa, joka oli Leipzigin yliopiston oikeustieteen professorin Victor Ehrenbergin tytär ( saksa:  Victor Ehrenberg ; 1851-1929). Luettelo Hedwigin esi-isistä, joiden perintö voidaan jäljittää useiden vuosisatojen taakse, sisältää kuuluisan kirkonuudistajan Martin Lutherin ja kuuluisan juristin Rudolf von Jheringin . Maxilla ja Hedyllä oli kolme lasta: Irene ( Irene , 1914-2003) meni naimisiin filologi Brinley Newton-Johnin ( Brinley Newton-John ) kanssa ja meni Australiaan; Gritli ( Gritli , 1915-2000) meni naimisiin isänsä Maurice Pricen ( Maurice Pryce ) oppilaan kanssa; Gustav (s. 1921) tuli biologiksi ja farmakologian kunniaprofessoriksi Lontoon King's Collegessa . Kuuluisan fyysikon veljenpojasta Otto Königsbergeristä 1908-1999) tuli kuuluisa arkkitehti. Mainitsemme myös Max Bornin lapsenlapset: Olivia Newton-John  - kuuluisa australialainen laulaja ja näyttelijä; Sylvia Pryce - lääkäri, New Yorkin työturvallisuus- ja työterveysviraston johtaja ; Georgina Born  on muusikko ja tiedemies, sosiologian, antropologian ja musiikin professori Cambridgessa [5] .

Koska juutalaisilla oli vaikeuksia uran kasvussa ja myös kristittyjen sukulaisten painostuksesta, tiedemies kääntyi jo aikuisiässä luterilaisuuteen . Jatkossa hän ei kuitenkaan koskaan salannut alkuperäänsä [13] . Born rakasti musiikkia koko elämänsä ajan. Hän soitti pianoa , ja Berliinissä oleskelunsa aikana hän ja Einstein esittivät usein viulusonaatteja; Göttingenissä hänen musiikillinen kumppaninsa oli hänen oppilaansa Werner Heisenberg . Nuoruudessaan Born tunsi kuuluisan viulisti Josef Joachimin , kypsinä vuosinaan hän säilytti ystävyyden Artur Schnabelin ja Albert Schweitzerin kanssa . Born oli perehtynyt hyvin saksalaiseen ja englantilaiseen kirjallisuuteen, kirjoitti runoutta ja käänsi runoutta saksasta englanniksi, piti historian ja muiden humanististen tieteiden teoksista [5] [14] . Lopuksi tiedemiehen persoonallisuuden kuvaamiseksi on järkevää lainata hänen Cambridgen yhteistyökumppaninsa Leopold Infeldin sanoja :

Bornin halussa mennä eteenpäin nopeasti, levottomuudessa ja mielialoissa, jotka yhtäkkiä muuttuivat voimakkaasta innostuksesta syvään masennukseen, oli jotain lapsellista ja magneettista. Joskus, jos tulin hänen luokseen uuden idean kanssa, hän sanoi töykeästi: "Minusta se on paskaa", mutta hän ei koskaan vastustanut, jos sovelsin samaa lausetta joihinkin hänen ideoihinsa. Suuri, maineikas Born oli kuitenkin iloinen ja iloinen kuin nuori opiskelija ylistys- ja rohkaisevista sanoista. Hänen innokkaassa asenteessaan, hänen mielensä loistossaan, impulsiivuudessa, jolla hän omaksui ja hylkäsi ideoita, piilee hänen suuri viehätyksensä.

Alkuperäinen teksti  (englanniksi)[ näytäpiilottaa] Bornin halussa mennä nopeasti eteenpäin, levottomuudessa ja mielialoissa, jotka muuttuivat yhtäkkiä korkeasta innostuksesta syvään masennukseen, oli jotain lapsellista ja houkuttelevaa. Joskus kun tulin kanssani uuden idean, hän sanoi töykeästi: "Mielestäni se on roskaa", mutta hän ei välittänyt, jos sovelsin samaa lausetta joihinkin hänen ideoihinsa. Mutta suuri juhla Born oli yhtä iloinen ja iloinen kuin nuori opiskelija ylistyksen ja rohkaisun sanoista. Hänen innokkaassa asenteessaan, hänen mielensä eloisuudessa, impulsiivuudessa, jolla hän tarttui ja hylkäsi ideat, piilee hänen suuri viehätyksensä. — Lainaus. kirjoittanut E. Wolf. Muistoja Max Bornista  // Astrofysiikka ja avaruustiede. - 1995. - Voi. 227. - s. 289.

Tieteellinen toiminta

Kondensoidun aineen fysiikka

Max Bornin teoksilla, jotka on omistettu kidehilojen dynamiikalle , oli tärkeä rooli kiinteiden aineiden teorian rakentamisessa, ja niitä pidetään nykyään klassikoina. Nämä tutkimukset aloitettiin yhdessä Theodor von Karmanin kanssa yhden Einsteinin varhaisen artikkelin (1907) vaikutuksesta, jossa yritettiin kuvata kiteiden ominaislämpöä Planckin kvanttinäkökohtien avulla. Born ja Karman päättivät selittää kiinteiden aineiden ominaisuuksia niiden rakenteen perusteella. Jo ensimmäiseen yhteistyöhön (1912) sisältyvät kidehilan dynamiikan pääajatukset: kiteen itsenäisten vapausasteiden tunnistaminen koko kehon normaaleilla värähtelytiloilla (se oli Planckin kaava , jota sovellettiin normaalit tilat ); säännölliset reunaehdot ( Born-Karman-olosuhteet ) pintavaikutusten eliminoimiseksi; analyysi perustuu kolmiulotteiseen Fourier-muunnokseen ja ymmärrykseen värähtelyspektrin akustisista ja optisista haaroista . He osoittivat myös siirtymisen jatkuvaan keskipitkän malliin pitkän aallonpituuden rajassa. Kun tämä paperi ilmestyi, ei ollut kokeellista näyttöä kidehilojen olemassaolosta; tämä todiste saatiin pian Max von Lauen ja William Braggin kokeista . Melkein samanaikaisesti Bornin ja Karmanin kanssa samanlaisia ​​ajatuksia ilmaisi Peter Debye , joka ehdotti suhteellisen yksinkertaista kvasi-jatkuvaa mallia kiinteästä kappaleesta ja sovelsi sitä menestyksekkäästi ominaislämpökapasiteetin ongelmaan. Tämä malli herätti paljon fyysikkojen huomiota, mutta ajan myötä sen rajoitukset tulivat ilmi Bornin ja Karmanin yleisempään ja monimutkaisempaan teoriaan verrattuna [15] [16] .

Seuraavina vuosina Born ja hänen oppilaansa kirjoittivat suuren määrän papereita näiden alkuperäisten ideoiden pohjalta ja sovellettiin erilaisiin erityisongelmiin. Joten vuonna 1914 tiedemies käytti hiladynamiikan ideoita kuvaamaan timanttikiteiden termodynaamisia ja elastisia ominaisuuksia ; erityisesti suhteet, jotka hän sai timantin elastisuusvakioihin, vahvistettiin kokeellisesti vasta monta vuotta myöhemmin. Toisessa artikkelissa (1915) hän pystyi lähestymistapansa perusteella antamaan täydellisen kuvauksen kiteiden optisen aktiivisuuden ilmiöstä yhdistäen tämän vaikutuksen rakenteisiin, joilla on tietty symmetria. Tämä työ liittyy nesteiden ja kaasujen optisen aktiivisuuden tutkimukseen, jonka Born teki samana vuonna. Hän pystyi osoittamaan ensimmäistä kertaa, että aineen, jolla on optista aktiivisuutta, molekyyleissä on oltava vähintään neljä atomia. Ensimmäisen maailmansodan aikana Born yritti yhdessä Alfred Landen kanssa laskea ionikiteiden hilavakion ja kokoonpuristuvuustekijän , joiden elementtien välisen vuorovaikutuksen tulisi olla luonteeltaan osittain sähköstaattista . Tämä tutkimus, jossa ioneja käsiteltiin atomeina, joiden elektronit pyörivät Bohrin kiertoradalla, ei tuottanut toivottua tulosta. Bornille tämä oli sysäys ymmärtämään tarvetta rakentaa uusi kvanttimekaniikka, jonka pitäisi korvata kiistanalainen Bohrin teoria [15] [16] .

Vuonna 1919 Born antoi tärkeän panoksen teoreettisen kemian rakentamiseen määrittämällä ensimmäistä kertaa kemiallisen reaktion lämmön pelkästään fysikaalisten tietojen perusteella ( molekyylien ionisaatiopotentiaalit ja kidehilan energia). Tämän menetelmän omaksui kuuluisa kemisti Fritz Haber , ja siitä tuli laajalle levinnyt fysikaalisen kemian asiantuntijoiden keskuudessa (ns. Born-Haber-sykli ). Muissa ennen kvanttimekaniikan luomista kirjoitetuissa töissä tiedemies yleisti lähestymistapaansa ottamalla teoriaan kidekoon äärellisyyden ja ottamalla huomioon suuren amplitudin värähtelyn anharmonisuuden, kehitti yhdessä Imre Brodyn kanssa kiteiden termodynamiikan. Myöhemmin Born kääntyi hiladynamiikan ongelmiin jo kvanttimekaniikan näkökulmasta; Tämä mahdollisti tulosten jalostamisen ja eroon useista aikaisempien töiden puutteista ja puutteista. Siten vuonna 1932 yhdessä Joseph Mayerin kanssa saatiin ionikiteiden vuorovaikutuspotentiaali (Born-Meier-potentiaali), mikä mahdollisti useiden hilan fysikaalisten ja kemiallisten parametrien arvojen laskemisen. Tiedemiehen Edinburghin aikana julkaistiin useita artikkeleita kiinteiden aineiden ja nesteiden fysiikasta, kirjoitettuja yksin tai yhdessä opiskelijoiden kanssa ja jotka liittyivät Bornin aiempaan työhön. Erityisesti koko joukko julkaisuja oli omistettu kidehilan stabiiliuden ongelmalle. Muita Born-lähestymistavan soveltamisalueita olivat sulamisen , valon Raman-sironta, lämpöliikkeen vaikutus röntgensäteiden kiteiden siroamiseen, pyrosähköisyys . Nesteiden molekyyliteorian alalla Born kehitti yhdessä Herbert Greenin kanssa tilastollisen menetelmän, jonka tarkoituksena oli yleistää kineettinen teoria nesteiden tapaukseen [15] [16] .

Kvanttiteoria

Vanha kvanttiteoria

1920-luvun alkuun mennessä oli kehitetty menetelmä atomiilmiöiden kuvaamiseksi, joka tunnetaan nimellä "vanha kvanttiteoria". Tämä lähestymistapa oli outo sekoitus klassisia ja kvanttinäkökohtia, joiden välinen yhteys muodostettiin käyttämällä Niels Bohrin vastaavuusperiaatetta . Huolimatta lukuisista tämän teorian saavutuksista, sen rajoitukset tulivat pian selväksi, ja fyysikot kohtasivat akuutisti tarpeen luoda uusi, johdonmukainen ja loogisesti johdonmukainen teoria [17] . Born oli yksi niistä, jotka tunnustivat selvästi uuden formalismin tarpeen. Hänen varhaisiin kvanttiteoriaan liittyviin töihinsä kuuluivat Brodyn (1921) ja Paulin (1922) tutkimukset ulkoisille häiriöille altistuneiden yksinkertaisten mekaanisten järjestelmien kvantisoinnista sekä kahden elektronin järjestelmän ( heliumatomi ) tutkimus, joka tehtiin yhdessä Heisenberg [18] . Kesäkuussa 1924 hän sai päätökseen artikkelinsa "Kvanttimekaniikasta" ( Über Quantenmechanik ), jossa hän teki uuden yrityksen luoda kvanttianalogi klassisesta häiriöteoriasta järjestelmille, joissa on jaksollisia toimia tai rajoituksia. Tiedemies ehdotti, että atomin elektronien välistä vuorovaikutusta ei voida pitää klassisen mekaniikan puitteissa , joten on tarpeen muotoilla vastaava "kvanttimekaniikka". Tästä ajatuksesta lähtien hän sai vastaavuusperiaatteen mukaisesti säännön klassisten kaavojen kääntämiseksi kvanttivastineiksi, nimittäin: jotkut derivaatat korvattiin äärellisillä eroilla . Tällä säännöllä oli myöhemmin tärkeä rooli matriisimekaniikan luomisessa Werner Heisenbergissä , joka avusti Bornia tässä artikkelissa [19] . Lisäksi tässä julkaisussa ilmeisesti ensimmäistä kertaa käsitettä " kvanttimekaniikka " käytettiin teknisenä terminä [20] . Viimeinen työ, joka edelsi välittömästi matriisimekaniikan ilmestymistä, oli Pascual Jordanin kanssa yhteisjulkaisu aperiodisten prosessien kvantisoinnista, jonka epäonnistuneet tulokset vahvistivat jälleen kerran vanhan kvanttiteorian epätyydyttömyyden [18] .

Matriisimekaniikka

Kypsän kvanttimekaniikan alun matriisimuodossaan loi Heisenbergin artikkeli "Kinemaattisten ja mekaanisten suhteiden kvantiteoreettisesta tulkinnasta", joka valmistui heinäkuun 1925 puoliväliin mennessä . Born, jonka avustaja oli tuolloin Heisenberg, tajusi heti tämän työn tärkeyden. Yksi siinä esitetyn lähestymistavan piirteistä oli fysikaalisten suureiden tallentaminen kompleksilukujoukkojen muodossa , ja tällaisille joukoille otettiin käyttöön eräänlainen ei-kommutatiivinen kertolaskusääntö. Useiden päivien intensiivisen pohdinnan jälkeen Born tajusi, että nämä lukujoukot ovat vain matriiseja , jotka hän oli tavannut monta vuotta sitten Jacob Rosanesin algebra-luennoilla Breslaun yliopistossa. Tuolloin fyysikot käyttivät harvoin matriiseja, joiden tutkimista pidettiin yksinomaan matemaatikoiden ammattina. Siksi Born päätti löytää pätevän avustajan edistyäkseen edelleen uuden matriisimekaniikan kehittämisessä. Wolfgang Paulin kieltäytymisen jälkeen , jolle hän ensin kääntyi, tapaus tuli apuun. Yhdellä Bornin avustajista Pascual Jordanilla, kuten kävi ilmi, oli laaja kokemus matriiseista Richard Courantin ohjauksessa ja hän tarjosi apuaan tässä työssä [21] .

Tämän hedelmällisen yhteistyön tulos oli paperi "On Quantum Mechanics" ( Zur Quantenmechanik ), jonka Zeitschrift für Physik -lehden toimittajat saivat 27. syyskuuta 1925. Tässä työssä esiteltiin ensimmäinen matriisimekaniikan tiukka muotoilu, mukaan lukien ensimmäinen koordinaatti- ja liikemäärämatriisien välisen peruspermutaatio (kommutaatio) -relaatio. He myös käsittelivät harmonisten ja anharmonisten oskillaattorien ongelmia yksityiskohtaisesti ja saivat ratkaisuja turvautumatta suoraan vastaavuusperiaatteeseen. Pian Heisenberg liittyi näihin tutkimuksiin, joiden tulos oli jatko Bornin ja Jordanin artikkelille - kuuluisalle "kolmen teokselle" ( Drei-Männer-Arbeit ), jonka toimittajat saivat 16. marraskuuta 1925. Tässä yksityiskohtaisessa artikkelissa kehitettiin johdonmukaisesti yleinen menetelmä kvanttimekaanisten ongelmien ratkaisemiseksi, annettiin tunnettujen tulosten yleistäminen jaksollisiksi järjestelmiksi, joilla on mielivaltainen määrä vapausasteita, esiteltiin kanonisia muunnoksia , luotiin kvanttimekaanisen häiriöteorian perusta. , kysymyksiä kulmaliikemäärästä , spektrilinjojen intensiteetistä ja valintasäännöistä [22] .

Born vietti talvilukukauden 1925/26 Massachusetts Institute of Technologyssa (MIT), jossa hän yritti yhdessä Norbert Wienerin kanssa yleistää matriisimekaniikkaa, joka mahdollistaisi sekä jaksollisten että aperiodisten ilmiöiden kvantisoinnin. Wiener, joka tuohon aikaan harjoitti operaatiolaskentaa , ehdotti matriisien yleistämistä operaattoreiden muodossa . He esittelivät energia-operaattorin äärettömän pienen ajan derivaattaoperaattorin muodossa ja tulkitsivat teorian perusrelaatiot operaattoriyhtälöiksi, mutta jättivät huomiotta mahdollisuuden ilmaista liikemäärä-operaattori derivaatana suhteessa koordinaattiin (koordinaattiesituksessa, moderni terminologia). Born muisteli monta vuotta myöhemmin: "... En koskaan anna itselleni tätä anteeksi, koska jos olisimme tehneet tämän, olisimme heti, muutamaa kuukautta ennen Schrödingeriä, saaneet kaiken aaltomekaniikan kvanttimekaniikalta . " Siitä huolimatta operaattoriformalismi, joka mahdollisti teorian suhteiden esittämisen yksinkertaisemmassa muodossa ja joka osoittautui käteväksi erilaisten ongelmien ratkaisemiseen, tuli lopulta lujasti kvanttimekaniikan menetelmien arsenaaliin [23] . MIT:ssä Born piti luentokurssin, joka julkaistiin kirjana, ensimmäinen monografia uudesta kvanttimekaniikasta. Lisäksi tiedemies piti luentoja Chicagon , Wisconsinin , Columbian yliopistoissa ja Kalifornian yliopistossa Berkeleyssä sekä California Institute of Technologyssa [24] .

Probabilistinen tulkinta

Vuonna 1926 Erwin Schrödingerin luoman aaltomekaniikan formalismin jälkeen tämän teorian fyysisen tulkinnan ongelma nousi esiin. Schrödingerin alkuperäinen tulkinta aaltofunktiosta varauksen tilajakauman ominaispiirteenä ja hiukkasista suuresta määrästä tällaisista funktioista rakennettuina aaltopaketteina osoittautui epätyydyttäväksi. Tällaisten pakettien olisi pitänyt hämärtyä ajan myötä, mikä on erityisesti ristiriidassa hiukkasten sirontakokeiden tulosten kanssa . Samankaltaisista kokeista, jotka James Frank teki tuolloin Göttingenissä , tuli Bornin työn lähtökohta, joka lopulta johti aaltofunktion todennäköisyyspohjaiseen tulkintaan. Tämä ajatus esiintyi ensimmäisen kerran lyhyessä muistiinpanossa, joka kirjoitettiin kesäkuussa 1926. Toisessa, yksityiskohtaisessa artikkelissa "Kvanttimekaniikka törmäysprosessien kanssa" ( Quantenmechanik der Stoßvorgänge , Zeitschrift für Physikin toimittajat 21. heinäkuuta 1926) esiteltiin menetelmä vapaan hiukkasen törmäysongelman ratkaisemiseksi. atomi, joka myöhemmin tunnettiin nimellä " Born-approksimaatio ". Tämän lähestymistavan ydin oli ongelman tarkastelu häiriöteorian ensimmäisessä järjestyksessä , mikä mahdollisti sironneen hiukkasen aaltofunktion lausekkeen saamiseksi riippuvuuden sirontakulmasta. Bornin mukaan tämän kaavan korpuskulaarinen tulkinta oli mahdollista vain, jos sallittiin aaltofunktion neliön tulkinta hiukkasten sironnan todennäköisyyden mittana tiettyyn suuntaan [25] . Yhteenvetona tiedemies kirjoitti: "Hiukkasten liike noudattaa todennäköisyyslakeja, mutta itse todennäköisyys leviää kausaalisuuden lain mukaisesti" [26] .

Kuten Born itse totesi, aaltofunktion probabilistinen tulkinta syntyi Einsteinin tulkinnan vaikutuksesta valon intensiteetistä valokvanttien tiheyden mittana (niiden läsnäolon todennäköisyys klassisen tilastollisen fysiikan merkityksessä). Bornin lähestymistavasta seurasi suoraan " todennäköisyyksien häiriön " vaikutus , toisin sanoen aaltokenttien summan todennäköisyystiheyden ja kunkin näiden kenttien todennäköisyystiheysten summan välinen ero. Hän osoitti myös, että aaltofunktion laajenemiskertoimien neliöt Schrödingerin yhtälön ominaisfunktioiden kokonaisjoukon kannalta voidaan nähdä tiettyyn ominaisfunktioon liittyvän tilan esiintymistiheyteenä. Kehittäen näitä ajatuksia matemaattisesti seuraavassa teoksessa "The Adiabatic Principle in Quantum Mechanics" ( Das Adiabatenprinzip in der Quantenmechanik , toimittajat saivat 16. lokakuuta 1926) Born sai lausekkeen järjestelmän " siirtymän todennäköisyydelle " kvanttitilasta toiseen ulkoisen voiman vaikutuksesta ja todistettu kvanttimekaaninen analogi adiabaattiselle lauseelle, jonka mukaan adiabaattisen prosessin aikana (äärettömän hitaat häiriöt) järjestelmä pysyy alkuperäisessä tilassaan (siirtymän todennäköisyys on nolla) [27 ] .

Aaltofunktion probabilistinen tulkinta sai nopeasti tunnustusta hiukkassirontateoriassa, ja siitä tuli myöhemmin olennainen osa kvanttimekaniikan standarditulkintaa (ns. Kööpenhamina) . Tunnustuksena Bornin ansioista hänelle myönnettiin vuonna 1954 fysiikan Nobel-palkinto sanamuodolla "kvanttimekaniikan perustutkimuksesta, erityisesti aaltofunktion tilastollisesta tulkinnasta" (tarkemmin sanottuna Born sai puolet palkinnosta; toinen puoli meni Walter Bothelle menetelmän yhteensattumien kehittämiseksi ) [28] . Born yhdisti tällaisen myöhäisen arvioinnin saavutuksistaan ​​siihen, että huolimatta Kööpenhaminan tulkinnan menestyksestä mikromaailman ilmiöiden selittämisessä, jotkut johtavat tiedemiehet eivät tunnustaneet uutta lähestymistapaa filosofisista syistä [29] . Lisäksi aaltofunktion probabilistinen tulkinta alkoi hyvin pian pitää itsestäänselvyytenä, eikä sitä usein liitetty Bornin nimeen [30] . Toisaalta vain Heisenberg, ensimmäisen tätä aihetta käsittelevän artikkelin kirjoittaja, sai Nobel-palkinnon matriisimekaniikan kehittämisestä. Tämä johtui todennäköisesti siitä, että Jordan liittyi natsipuolueeseen vuonna 1933 [13] .

Vuosien mittaan Born keskusteli kvanttimekaniikan tulkinnasta Schrödingerin ja erityisesti Einsteinin kanssa. 4. joulukuuta 1926 päivätyssä kirjeessä Bornille ilmestyi Einsteinin kuuluisa lausunto, jonka mukaan "Jumala ei pelaa noppaa" [31] [32] . Huolimatta siitä, että nämä keskustelut olivat toisinaan erittäin kiivaita, kahden fyysikon ystävyys ja keskinäinen kunnioitus säilyivät ennallaan, mistä on osoituksena 1960-luvun lopulla julkaistu laaja kirjeenvaihto Bornin kommenttien kanssa [12] [33] . Vaikka kiistanalaiset osapuolet eivät päässeet sopimukseen, nämä yhteenotot auttoivat selkiyttämään monia kvanttimekaniikan ja sen filosofisten perusteiden ymmärtämisen peruskohtia. Erityisesti Born itse teki 1950-luvulla analyysin ennustusprosessista klassisen tilastomekaniikan puitteissa ja osoitti, että tässä tapauksessa, koska tarkkoja alkuehtoja on mahdotonta antaa, evoluutiossa esiintyy joitain kvanttimekaaniselle tarkastelulle ominaisia ​​piirteitä. järjestelmästä [18] .

Molekyylien rakenteen kvanttiteoria

Bornin ensimmäinen viittaus molekyylien teoreettisen kuvauksen ongelmaan juontaa juurensa 1920-luvun alkupuolelle ja sisältää useita "vanhan kvanttiteorian" mukaisesti luotuja papereita. Hänen mukaansa kvanttilait voisivat selittää kemiallisen sidoksen luonteen ja siten osoittaa fysiikan ja kemian yhtenäisyyden. Ongelman ratkaisemiseksi valittiin klassinen häiriöteoria , jonka hän mukautti yhdessä Paulin ja Heisenbergin kanssa tapaukseen, jossa elektronit liikkuvat jaksoittain ytimien ympärillä olevilla radoilla. Bornin ja Erich Hückelin työssä , joka valmistui marraskuussa 1922, pohdittiin polyatomisten molekyylien tapausta ja löydettiin suhteita niiden värähtely- ja pyörimisliikkeiden välillä. Vuonna 1924 julkaistiin Bornin ja Heisenbergin yhteinen artikkeli, jossa esiteltiin molekyylien häiriöteoriakaavio, joka perustuu tilojen energian laajenemiseen potenssien sarjaksi, jonka arvo on pieni, joka vastaa suhteen neliöjuurta. elektronien ja ytimen massoista. Todellinen ymmärrys molekyylien rakenteesta ja ominaisuuksista saavutettiin kuitenkin vasta kvanttimekaniikan johdonmukaisen formalismin luomisen jälkeen [34] .

Kvanttimekaniikan soveltamiseen molekyyliteoriassa omistettuihin töihin kuuluu Bornin ja amerikkalaisen fyysikon Robert Oppenheimerin klassinen paperi "Molecules Quantum Theory of Molecules" ( Zur Quantentheorie der Molekeln ), joka valmistui elokuussa 1927. Muokkaamalla aikaisemmissa töissä ehdotettua häiriöteoriaa aaltomekaniikan kannalta, he onnistuivat saamaan aikaan yhteyden elektronien liikeenergioiden , ytimien ja molekyylin pyörimisen välillä, mikä mahdollistaa Schrödingerin yhtälön ratkaisemisen erikseen elektroneille ja ytimille ( Born-Oppenheimer approksimaatio ) [35] [36] . 1930-luvun alussa Born julkaisi useita julkaisuja kemiallisen sidoksen kvanttiteoriasta. Joten hän osoitti, kuinka Slaterin determinanttien menetelmää (eikä ryhmäteoriaa ) käyttäen lasketaan kahden eriarvoisen atomin välinen voima. Vuonna 1931 tiedemies pohti "valenssikyllästymisen" ongelmaa eli sidottujen tilojen lukumäärän ja mahdollisten spin-konfiguraatioiden välistä suhdetta. Samana vuonna Born julkaisi laajan katsausartikkelin kemiallisen sidoksen kvanttimekaanisesta selityksestä. Bornin viimeinen teos molekyyliteoriasta, joka on kirjoitettu yhdessä Siegfried Flüggen kanssa (jossa analysoitiin yhtä erityistä kaksiatomisia molekyylejä koskevaa kysymystä ), ilmestyi vuonna 1933; tulevaisuudessa hän ei käsitellyt tätä aihetta [37] .

Muut teokset

Bornin väitöskirjatyö (1906) oli omistettu elastisten kappaleiden (langat ja nauhat) stabiilisuusongelmalle. Tiedemies palasi elastisuusteoriaan vain kerran, jo vuonna 1940 , kun tehtaan savupiippu romahti Cotebridgessä lähellä Glasgow'ta . Koska syntyi kokonainen sotku taloudellisia vaateita, Edinburghissa ollut Bourne oli mukana tämän tapauksen tutkinnassa. Hänen laskelmansa osoittivat, että tietyllä etäisyydellä tehtaalta tehdyt räjähdykset eivät voineet johtaa putken putoamiseen, mikä vapautti nämä räjähdykset suorittaneen yrityksen oikeudenkäynnistä. Tämän työn tulokset julkaisi Institute of Civil Engineers , joka päätti myöntää tekijöille oman palkinnon - Telfordin mitalin . Toinen soveltava työ ehdotettiin vuonna 1945 yhdessä R. Fürthin ( R. Fürth ) ja R. Pringlen ( RW Pringle ) fotosähköisen Fourier-muunnoksen kanssa, jonka Ferranti toteuttaa [38] .

Bornin mukaan hänen tieteellisen toimintansa sanan täydessä merkityksessä aloitti Minkowskin hyväksymä relativistisen elektronin itseenergiaa koskeva työ [39] . Tämänsuuntainen toiminta on johtanut keskusteluun tieteellisessä kirjallisuudessa kehon jäykkyyden käsitteestä suhteellisuusteorian puitteissa. Gustav Herglotz ja Arnold Sommerfeld kehittivät Bornin ideat myöhemmin [ 8] [38] .  Ensimmäisen maailmansodan aikana Born puhui paljon Einsteinin kanssa, joka juuri tuolloin saavutti menestystä yleisen suhteellisuusteorian rakentamisessa . Bornin mukaan hän "oli niin vaikuttunut [Einsteinin] ideoidensa suuruudesta, että hän päätti olla koskaan työskentelemättä tällä alalla" [40] .

Sternin ja Gerlachin atomisäteillä tekemät kokeet Frankfurtin Born-instituutissa johtivat ajatukseen käyttää tätä tekniikkaa kaasujen kineettisen teorian keskimääräisen vapaan reitin ja muiden määrien suoraan mittaamiseen . Nämä kokeet suoritti Born yhdessä avustajansa Elisabeth Bormannin kanssa . Toinen koe, joka suoritettiin yhdessä toisen opiskelijan P. Lertesin kanssa, oli omistettu ionien liikkuvuuden teorialle vedessä. Tämä Bornin teoria perustui ajatukseen ionien vuorovaikutuksesta vesimolekyylien, jotka ovat sähködipoleja , kanssa ja siirtää vääntömomenttia niiden välillä . Kokeessa demonstroitiin vedellä täytetyn pallon pyöriminen pyörivässä sähkökentässä [41] .

Useissa Bornin julkaisuissa on käytetty kvanttimekaniikkaa adsorptiokatalyysin (James Frankin , 1930 ja Victor Weiskopfin , 1931) ja muiden ongelmien ratkaisemiseen. Vuonna 1929 kirjoitettu paperi ytimen hajoamisesta on Bornin ainoa ydinfysiikkaa käsittelevä teos [42] . Vuonna 1934 Born teki yhdessä Leopold Infeldin kanssa sähkömagneettisen kentän yhtälöiden muokkauksen, samanlaisen kuin Gustav Mien (1913). Tällaisen epälineaarisen sähködynamiikan puitteissa oli mahdollista päästä eroon elektronin äärettömän suureen omaenergiaan liittyvistä ongelmista, mutta teoriaa ei voitu sovittaa yhteen kvanttimekaniikan kanssa, ja Bornin itsensä mukaan "ei merkittävää tuloksia saatiin" [43] . Muutamaa vuotta myöhemmin hän esitti uuden yleisen lähestymistavan, joka perustuu niin sanottuun " vastavuoroisuusperiaatteeseen ", jonka mukaan jokaisella tavallisen avaruuden lailla on analogi liikemääräavaruudessa. Uuden menetelmän mahdollisuuksia tutkivat yksityiskohtaisesti Bornin opiskelijat, erityisesti Herbert Green [18] . Born itse yritti yli kymmenen vuoden ajan rakentaa yhtenäistä teoriaa vuorovaikutuksista, joka perustuu vastavuoroisuuden periaatteeseen, jonka pohjalta hienorakennevakion arvo ja sen suhde muihin luonnon perusvakioihin (erityisesti vuorovaikutussuhteeseen) protoni- ja elektronimassat) olisi pitänyt seurata. Tavoitteeseen ei kuitenkaan päästy, ja 1950-luvun alussa hän pettyi tähän toimintansa suuntaan ja kutsui tätä työtä vain "ajan haaskausta" ja matemaattista spekulaatiota [44] .

Oppikirjojen luominen. Tieteellinen koulu

Born kiinnitti erityistä huomiota pedagogisiin tehtäviinsä. Elämänsä lopussa hän kirjoitti:

Minulle opettaminen oli iloa, varsinkin opettaminen yliopistossa. Minun mielestäni tehtävä esittää tieteellisiä totuuksia niin, että se kiehtoo opiskelijoita ja rohkaisee heitä luovaan ajatteluun, voidaan ratkaista vain taiteen tasolla, kuten kirjailijan tai näytelmäkirjailijan taide. Sama pätee oppikirjoihin.

- M. Syntynyt. Heijastuksia // M. Syntynyt. Elämäni ja näkemykseni. - M .: Progress, 1973. - S. 38 .

Elämänsä aikana tiedemies kirjoitti monia monografioita ja oppikirjoja, joista joitakin pidetään nykyään klassikoina. Näitä ovat pääasiassa kirjat "Optics" (1933) ja sen merkittävästi uudistettu versio "Fundamentals of Optics" (1959, yhdessä Edinburghin yhteistyökumppanin Emil Wolffin kanssa ), suosittu oppikirja "Atomic Physics" (1935) ja kirja "Einsteinin optiikka" suunnattu laajemmalle yleisölle. suhteellisuusteoria" (ensimmäinen painos julkaistiin vuonna 1920, huomattavasti tarkistettu vuonna 1962). Erikoisempia olivat kaksi kvanttiteoriaa käsittelevää monografiaa, Lectures on Atomic Mechanics (1925) ja Elementary Quantum Mechanics (1930, Pascual Jordanin kanssa), sekä neljä kidehilojen dynamiikkaa käsittelevää kirjaa, joista ensimmäinen julkaistiin vuonna 1915. vuosi , ja viimeinen - kirjoitettu yhdessä kiinalaisen fyysikon Kun Huangin ( englanniksi  Huang Kun ) kanssa - vuonna 1954 [45] .

Born loi suuren teoreettisen fysiikan koulun Göttingenissä. Hänen opiskelijoihinsa, assistentteihinsa ja yhteistyökumppaneisiinsa tänä aikana kuuluivat Werner Heisenberg , Wolfgang Pauli , Friedrich Hund , Pascual Jordan , Robert Oppenheimer , Maria Göppert-Mayer , Victor Weiskopf , Gerhard Herzberg , Erich Hückel , Max Delbrück , Eugene Wigner , Siug . Geitler , Walter M. Elsasser ,  Lothar Nordheim , Edgar Crane , Paul Weiss ja muut [46] [47] . Bornin Neuvostoliiton fyysikot olivat Georgi Gamov [48] , Igor Tamm , Vladimir Fok , Jakov Frenkel , Juri Krutkov , Sergei Boguslavsky ja Juri Rumer [12] . Jälkimmäinen kirjoitti mentorinsa pedagogisesta menetelmästä seuraavasti:

Max Born ei pakota ajatuksiaan ja makujaan kenellekään. Hän rakastaa keskustella kaikista ajatuksista, millä tahansa teoreettisen fysiikan alalla, kenen tahansa kollegansa kanssa, eikä keskustelun aikana koskaan painosta auktoriteettiaan, ei paljasta ylivoimaisuuttaan. Hän pitää tarpeellisena tarjota jokaiselle hänen luokseen tulevalle laajin vapaus opiskella ja luovuudessa ... Vain minun kaltaiseni henkilö, jolla oli mahdollisuus seurata Max Bornia useiden vuosien ajan, voi arvostaa kuinka paljon ideoita ja työtä hän pani. lukuisten työntekijöiden ja opiskelijoiden työ ja mikä on stereotyyppisen kiitollisuuden lauseen takana, joka yleensä lopettaa nuorten tutkijoiden työn.

- Yu. B. Rumer. Max Born (80-vuotispäivän kunniaksi) // UFN. - 1962. - T. 78 . - S. 695-696 .

Bornin oppilaita ja yhteistyökumppaneita Edinburghissa olivat Herbert Green , Emil Wolff , Klaus Fuchs , Reinhold Furth ja muut [6] . Opetus toi kuitenkin Bornille paitsi positiivisia tunteita ja tyytyväisyyttä. Monia vuosia myöhemmin hän kirjoitti katkerasti opiskelijoistaan, jotka osallistuivat ydinaseiden kehittämiseen :

He molemmat, Oppenheimer ja Teller , sekä Fermi ja muut tähän työhön osallistuneet, mukaan lukien useat venäläiset fyysikot, olivat kerran yhteistyökumppaneitani Göttingenissä kauan ennen näitä tapahtumia, puhtaan tieteen aikoihin. Kiva kuulla, että teillä oli niin lahjakkaita ja aktiivisia opiskelijoita, mutta haluaisin heidän osoittavan vähemmän lahjakkuutta ja enemmän viisautta. Minusta tuntuu, että ansaitsen tulla syylliseksi, jos he ovat oppineet minulta vain tutkimusmenetelmiä eikä mitään muuta.

- M. Syntynyt. Ihminen ja atomi // M. Born. Elämäni ja näkemykseni. - M .: Progress, 1973. - S. 76 .

Yhteiskunnalliset ja filosofiset näkemykset

Erityisesti viime vuosina Born kiinnitti paljon huomiota yhteiskunnallisiin ongelmiin, analyysiin tilanteesta, johon maailma joutui toisen maailmansodan jälkeen, ja siitä ulospääsyihin. Erityisesti puheissaan ja julkaisuissaan hän käsitteli kysymystä tieteen roolista yhteiskunnan historiassa, tutkijoiden vastuuta sellaisten kiireellisten ongelmien ratkaisemisessa kuin ydinsodan uhka , uusien energialähteiden kehittäminen ja tuho perinteisistä moraalisista arvoista. Samalla hän piti ydinaseiden kieltämistä riittämättömänä toimenpiteenä ja vaati kaiken sodan hylkäämistä poliittisena keinona [49] . Born ei ollut yksin tässä toiminnassa ja sai tukea kollegoidensa ja samanhenkisten ihmisten keskuudesta. Joten vuonna 1955 hän oli niiden 11 intellektuellin joukossa, jotka allekirjoittivat Russell-Einsteinin manifestin , joka loi perustan tiedemiesten Pugwash-liikkeelle . Samana vuonna Born aloitti yhdessä Otto Hahnin ja Heisenbergin kanssa Mainaun julistuksen julkaisemisen , kehotuksen ydinaseiden lakkauttamiseksi  ja jonka allekirjoitti yli viisikymmentä Nobel-palkittua. Vuonna 1957 hänestä tuli yksi kahdeksastatoista johtavasta saksalaisesta tiedemiehestä, jotka julkaisivat niin kutsutun Göttingenin manifestin Saksan hallituksen ydinaseiden hankkimista vastaan ​​[50] [51] [52] .  

Bornin sodanvastaiseen toimintaan liittyi myös hänen skeptisyytensä avaruustutkimusta kohtaan, jolla hänen mielestään oli erittäin vähän tieteellistä arvoa. Hän ihaili puhtaasti teknisiä saavutuksia, mutta piti astronautiikkaa lähinnä keinona saavuttaa voitto "suurvaltojen" kilpailussa, mukaan lukien asevarustelun alalla. Tältä osin hän toivottavasti kirjoitti:

Uskon, että tajuttuaan välittömän vaaran ihmiskunta ravistelee tekniikan voimaa, lakkaa kerskumasta kaikkivaltiudellaan ja palaa todellisiin arvoihin, jotka ovat todella järkeviä ja tarpeellisia: rauhaan, rakkauteen, vaatimattomuuteen, kunnioitukseen, tyytyväisyyteen, korkea taide ja todellinen tiede.

- M. Syntynyt. Avaruusmatkailun hyvä ja paha // M. Born. Elämäni ja näkemykseni. - M .: Progress, 1973. - S. 105 .

Vaikka Born ei koskaan kirjoittanut puhtaasti filosofisia kirjoituksia, hän esittää useissa artikkeleissa ja esseissä filosofista kantaansa useisiin kysymyksiin, mukaan lukien kvanttimekaniikan filosofiset perusteet. Monet näistä teoksista löytyvät kokoelmista "Fysiikka sukupolveni elämässä" ja "Elämäni ja näkymät" [18] . Kirja Natural Philosophy of Cause and Chance , joka luotiin Waynflete Lecturesin pohjalta , luettu vuonna 1948 Oxfordissa , on myös omistettu tieteen filosofisille puolille (erityisesti kausaalisuuden ja determinismin ongelmille) . Samaan aikaan Born suhtautui erittäin kriittisesti puhtaaseen filosofiaan ja sen kykyyn hahmottaa maailmaa ympärillämme:

Olen tutkinut kaikkien aikojen filosofeja ja saanut heiltä monia loistavia ideoita, mutta en ole nähnyt tasaista edistystä kohti syvempää tietoa tai ymmärrystä asioiden olemuksesta. Tiede päinvastoin täyttää minut tasaisen edistymisen tunteella, ja olen vakuuttunut siitä, että teoreettinen fysiikka on oikea filosofia.

- M. Syntynyt. Heijastuksia // M. Syntynyt. Elämäni ja näkemykseni. - M .: Progress, 1973. - S. 37-38 .

Palkinnot

Muisti

Sävellykset

Kirjat
  • M. Syntynyt. Dynamik der Kristallgitter . - Leipzig: Teubner, 1915. Venäjän käännös: M. Born. Crystal Lattice Dynamics. - M. , 1932.
  • M. Syntynyt. Die Relativitätstheorie Einsteins und ihre physikalischen Grundlagen . - Berlin: Springer, 1920. Venäjän käännös: M. Born. Einsteinin suhteellisuusteoria ja sen fyysiset perusteet. - L.-M.: ONTI, 1938.
  • M. Syntynyt. Der Aufbau der Materie . – Berliini, 1920.
  • M. Syntynyt. Atomtheorie des festen Zustandes. - Leipzig, 1923.
  • M. Syntynyt. Vorlesungen über Atommechanik. - Berlin: Springer, 1925. Venäjän käännös: M. Born. Luentoja atomimekaniikasta. - Kharkov - Kiova: GNTI, 1934.
  • M. Syntynyt. Atomidynamiikan ongelmat. - MIT Press, 1926.
  • M. Born, P. Jordan. Elementare Quantenmechanik (Zweiter Band der Vorlesungen über Atommechanik). - Berliini: Springer, 1930.
  • M. Syntynyt. Optiikka: Ein Lehrbuch der elektromagnetische Lichttheorie. - Berlin: Springer, 1933. Venäjän käännös: M. Born. Optiikka. - Kharkov - Kiova: GNTI, 1937.
  • M. Born, M. Goeppert-Mayer. Dynaaminen Gitterteoria. - Berlin: Springer, 1933. Venäjän käännös: M. Born, M. Goeppert-Mayer. Teoria jäykästä kappaleesta. - M. - L. , 1938.
  • M. Syntynyt. atomifysiikka. - London: Blackie, 1935. Venäjän käännös: M. Born. Atomifysiikka. - 3. painos - M .: Mir, 1970.
  • M. Syntynyt. Levoton universumi . – Lontoo: Blackie, 1935.
  • M. Syntynyt. Luonnollinen syyn ja sattuman filosofia. – Oxford University Press, 1949.
  • M. Born, H. S. Green. Nesteiden yleinen kineettinen teoria. - Cambridge University Press, 1949.
  • M. Born, Huang Kun. Kidehilan dynaaminen teoria. - Oxford: Clarendon Press, 1954. Venäjän käännös: M. Born, H. Kuhn. Dynaaminen kidehilojen teoria. - M .: IL, 1958.
  • M. Syntynyt. Fysiikka minun sukupolvessani: valikoima papereita. - Lontoo: Pergamon, 1956. Venäjän käännös: M. Born. Fysiikka sukupolveni elämässä. - M .: IL, 1963.
  • M. Born, E. Wolf. Optiikan periaatteet . - Lontoo: Pergamon, 1959. Venäjän käännös: M. Born, E. Wolf. Optiikan perusteet. - 2. painos - M .: Nauka, 1973.
  • M. Syntynyt. Einsteinin suhteellisuusteoria. - New York: Dover Publications, 1962. Venäjän käännös: M. Born. Einsteinin suhteellisuusteoria. - 2. painos - M .: Mir, 1972.
  • M. Syntynyt. Elämäni ja näkemykseni. - New York: Scribner, 1968. Venäjän käännös: M. Born. Elämäni ja näkemykseni. - M .: Edistys, 1973.
  • Briefwechsel 1916-1955, kommentit von Max Bornin kanssa Hedwig Bornin ja Albert Einsteinin kanssa. - München: Nymphenburger, 1969.
  • M. Syntynyt. Mein Leben: Die Erinnerungen des Nobelpreisträgers. - München: Nymphenburger, 1975.
Tärkeimmät tieteelliset artikkelit Valitut teokset venäjänkielisellä käännöksellä

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 MacTutor History of Mathematics -arkisto
  2. ↑ 1 2 Max Born // Brockhaus Encyclopedia  (saksa) / Hrsg.: Bibliographisches Institut & FA Brockhaus , Wissen Media Verlag
  3. ↑ Max Born // Gran Enciclopèdia Catalana  (kat.) - Grup Enciclopèdia Catalana , 1968.
  4. ↑ Max Born // Babelio  (fr.) - 2007.
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 G. VR Syntynyt. Max Bornin laaja-alainen suvun historia  // Kuninkaallisen seuran muistiinpanot ja tietueet. - 2002. - Voi. 56. - s. 219-262.
  6. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 N. Kemmer, R. Schlapp. Max Born // M. Born. Fyysikon pohdintoja ja muistoja. - M .: Nauka, 1977. - S. 229-240 .
  7. ↑ M. Syntynyt. Tähtitieteelliset muistot // M. Born. Fysiikka sukupolveni elämässä. - M .: IL, 1963. - S. 294-300 .
  8. ↑ 1 2 J. Mehra. Göttingenin matematiikan ja fysiikan perinne Gaussista Hilbertiin ja Borniin ja Franckiin // J. Mehra. Teoreettisen fysiikan kulta-aika. - World Scientific, 2001. - s. 441.
  9. ↑ Evgeny Berkovich Meidän Euroopassa. Neuvostoliiton fyysikot ja "nörttien vallankumous" Arkistokopio 8. kesäkuuta 2021 Wayback Machinessa // Tiede ja elämä , 2021, nro 6. - s. 52-70
  10. ↑ A. Herrmann. Max Born  // Täydellinen tieteellisen elämäkerran sanakirja. - Detroit: Charles Scribner's Sons, 2008. - Voi. 15. - s. 39-44.
  11. ↑ M. Syntynyt. Muistoja  // M. Syntynyt. Fyysikon pohdintoja ja muistoja. - M .: Nauka, 1977. - S. 21 .
  12. ↑ 1 2 3 V. Ya. Frenkel . Max Born (kirjeenvaihdosta Einsteinin kanssa) // Einsteinin kokoelma 1971. - M . : Nauka, 1972. - S. 55-66 .
  13. ↑ 1 2 J. Bernstein. Max Born ja kvanttiteoria  // American Journal of Physics. - 2005. - Voi. 73. - P. 999-1008.
  14. ↑ M. Syntynyt. Heijastuksia // M. Syntynyt. Elämäni ja näkemykseni. - M .: Progress, 1973. - S. 43-44 .
  15. ↑ 1 2 3 N. Kemmer, R. Schlapp. Max syntynyt. - S. 241-252 .
  16. ↑ 1 2 3 M. Syntynyt. Työstäni kidehilojen dynamiikasta // M. Born. Fyysikon pohdintoja ja muistoja. - M .: Nauka, 1977. - S. 201-213 .
  17. ↑ M. Jammer. Kvanttimekaniikan käsitteiden kehitys. - M .: Nauka, 1985. - S. 196.
  18. ↑ 1 2 3 4 5 N. Kemmer, R. Schlapp. Max syntynyt. - S. 252-262 .
  19. ↑ M. Jammer. Kvanttimekaniikan käsitteiden kehitys. - S. 192-193.
  20. ↑ M. Jammer. Kvanttimekaniikan käsitteiden kehitys. - S. 157-158.
  21. ↑ M. Jammer. Kvanttimekaniikan käsitteiden kehitys. - S. 202-207.
  22. ↑ M. Jammer. Kvanttimekaniikan käsitteiden kehitys. - S. 208-213.
  23. ↑ M. Jammer. Kvanttimekaniikan käsitteiden kehitys. - S. 218-221.
  24. ↑ A. Pais . Max Born // A. Pais. Tieteen nerot. - M. : IKI, 2002. - S. 50 .
  25. ↑ M. Jammer. Kvanttimekaniikan käsitteiden kehitys. - S. 275-278.
  26. ↑ M. Syntynyt. Törmäysprosessien kvanttimekaniikka  // UFN . - 1977. - T. 122 . - S. 633 .
  27. ↑ M. Jammer. Kvanttimekaniikan käsitteiden kehitys. - S. 278-283.
  28. ↑ Nobelin fysiikan palkinto  1954 . nobelprize.org. - Tiedot Nobel-komitean verkkosivuilta. Käyttöpäivä: 20. toukokuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 26. tammikuuta 2012.
  29. ↑ M. Syntynyt. Muistoja. - S. 17 .
  30. ↑ A. Pais. Max syntynyt. - S. 60-61 .
  31. ↑ A. Einsteinin ja M. Bornin kirjeenvaihto // Einsteinin kokoelma 1972. - M . : Nauka, 1974. - s. 7 .
  32. ↑ A. Pais. Max syntynyt. - S. 58-59 .
  33. ↑ T. D. Frank-Kamenetskaja. A. Einsteinin ja M. Bornin välinen kirjeenvaihto (arvostelu)  // UFN . - 1971. - T. 104 . - S. 522-526 .
  34. ↑ H. Rechenberg. Max Born ja molekyyliteoria  // Fysiikan luentomuistiinpanot. - 2000. - Voi. 539. - s. 9-11.
  35. ↑ V. G. Daševski. Born-Oppenheimer approksimaatio  // Physical Encyclopedia. - 1988. - T. 1 . - S. 225 .
  36. ↑ H. Rechenberg. Max Born ja molekyyliteoria. - s. 12-13.
  37. ↑ H. Rechenberg. Max Born ja molekyyliteoria. - s. 15-18.
  38. ↑ 1 2 M. Syntynyt. Tietoja teoksistani // M. Born. Fyysikon pohdintoja ja muistoja. - M .: Nauka, 1977. - S. 214-218 .
  39. ↑ M. Syntynyt. Hermann Minkowskin muistoja // M. Syntynyt. Fyysikon pohdintoja ja muistoja. - M .: Nauka, 1977. - S. 90 .
  40. ↑ M. Syntynyt. Muistoja. - S. 12 .
  41. ↑ M. Syntynyt. Tietoja töistäni. - S. 223 .
  42. ↑ M. Syntynyt. Tietoja töistäni. - S. 226 .
  43. ↑ M. Syntynyt. Tietoja töistäni. - S. 227 .
  44. ↑ H. Kragh. Maaginen luku: Hienorakennevakion osittainen historia  // Tarkkojen tieteiden historian arkisto. - 2003. - Voi. 57. - s. 425-426.
  45. ↑ N. Kemmer, R. Schlapp. Max syntynyt. - S. 263-265 .
  46. ↑ Max Born  // Yu. A. Khramov . Fyysikot: Elämäkertaopas. - M .: Nauka, 1983. - S. 41-42 .
  47. ↑ Max  Born . Matematiikan sukututkimusprojekti . North Dakota State University. — Luettelo Max Bornin opiskelijoista. Haettu 16. elokuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 26. tammikuuta 2012.
  48. ↑ V. Ya. Frenkel . Georgi Gamov: elämänlinja 1904-1933  // UFN . - 1994. - T. 164 , no. 8 . - S. 845-866 .
  49. ↑ Katso esimerkiksi "Reflections" ja muut esseet la. "Elämäni ja näkemykseni"
  50. ↑ N. Kemmer, R. Schlapp. Max syntynyt. - S. 266 .
  51. ↑ S.I. Butcher. Russell-Einsteinin manifestin alkuperä  // Pugwash Hystory Series. toukokuuta 2005.
  52. ↑ H. Kant. Otto Hahn ja Mainaun ja Göttingenin julistukset  // Toinen kansainvälinen symposium atomiprojektien historiasta HISAP'99. – 1999.

Kirjallisuus

Kirjat

Artikkelit

Linkit

  • Nobelin fysiikan palkinto  1954 . nobelprize.org. - Tiedot Nobel-komitean verkkosivuilta. Käyttöpäivä: 20. toukokuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 26. tammikuuta 2012.
  • Max Born  (englanniksi) . Matematiikan sukututkimusprojekti . North Dakota State University. — Luettelo Max Bornin opiskelijoista. Käyttöpäivä: 20. toukokuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 26. tammikuuta 2012.
  • JJ O'Connor, E. F. Robertson. Max Born  (englanniksi) . MacTutor Matematiikan historia -arkisto . St Andrewsin yliopisto. Käyttöpäivä: 20. toukokuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 26. tammikuuta 2012.
  • S. Schweber. Max Born  (englanniksi) . Encyclopædia Britannica . Käyttöpäivä: 20. toukokuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 26. tammikuuta 2012.
  • PP Ewald. Max Bornin haastattelu  . Suullisen historian transkriptio . Niels Bohrin kirjasto ja arkistot, American Institute of Physics (1960). Käyttöpäivä: 20. toukokuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 26. tammikuuta 2012.
  • Professori Max Bornin (1882-1970) paperit  (englanniksi) . Edinburghin yliopiston kirjasto . Arkistokeskus. — Max Bornin paperit Edinburghin yliopiston kirjastossa. Käyttöpäivä: 20. toukokuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 26. tammikuuta 2012.
  • L. Mininberg. Kaupungin katujen mukaan nimettyjen kuuluisien juutalaisten elämäkerrat . Juutalaisen historian muistiinpanot (marraskuu 2005). Haettu: 21. toukokuuta 2011.
  • Max Bornin profiili Venäjän tiedeakatemian virallisella verkkosivustolla
  Siirry Wikidata-kohteeseen  Temaattiset sivustot
Sanakirjat ja tietosanakirjat
Sukututkimus ja nekropolis