Max Born () a fost un fizician și matematician german care a contribuit la dezvoltarea mecanicii cuantice. El a adus contribuții și în fizica solidului (legate de energie de rețea) și în optică și a îndrumat activitatea unui număr remarcabil de fizicieni din deceniile anilor 1920 și 1930. Born a primit Premiul Nobel pentru Fizică în 1954 pentru „cercetarea fundamentală în mecanica cuantică, în special în interpretarea statistică a funcției de undă”.
Născut în 1882 la Breslau, pe atunci în Germania, astăzi în Polonia și cunoscut sub numele de Wrocław, Born a intrat la Universitatea din Göttingen în 1904, unde a găsit trei renumiți matematicieni, Felix Klein, David Hilbert și Hermann Minkowski. El și-a scris teza de doctorat pe tema „Stabilitatea elastică în plan și în spațiu”, câștigând Premiul Catedrei de Filosofie a Universității. În 1905, el a început cercetarea relativității restrânse cu Minkowski, și, ulterior, a scris teza de habilitare pe tema modelului Thomson al atomului. O întâlnire întâmplătoare cu Fritz Haber în Berlin în 1918 a condus la discuții despre modul în care se formează compuși ionici atunci când un metal reacționează cu un halogen, fenomen astăzi cunoscut ca .
În Primul Război Mondial, după ce inițial a fost încadrat ca operator de radio, el a fost mutat, datorită specialității sale, în echipele de cercetare pe tema . În 1921, Born a revenit la Göttingen, aranjând o angajare pentru vechiul său prieten și coleg James Franck. Sub conducerea lui Born, Göttingen a devenit unul dintre cele mai importante centre pentru fizică din lume. În 1925, Born și Werner Heisenberg au formulat reprezentarea mecanică matriceală a mecanicii cuantice. În anul următor, el a formulat interpretarea astăzi devenită standard a pentru ψ*ψ din ecuația lui Schrödinger, pentru care a fost distins cu Premiul Nobel în 1954. Influența lui s-a extins mult dincolo de propriul domeniu de cercetare. Max Delbrück, , , Pascual Jordan, Maria Goeppert-Mayer, , Robert Oppenheimer, și Victor Weisskopf și-au făcut toți studiile de doctorat sub conducerea lui Born la Göttingen, și printre asistenții săi s-au numărat Enrico Fermi, Werner Heisenberg, Gerhard Herzberg, Friedrich Hund, Pascual Jordan, Wolfgang Pauli, , Edward Teller, și Eugene Wigner.
În ianuarie 1933, Partidul Nazist a venit la putere în Germania, și Born, care era evreu, a fost suspendat. El a emigrat în Regatul Unit, unde s-a angajat la , și a scris o carte de popularizare a științei, Universul agitat, precum și Fizica atomică, care în curând a devenit manual standard. În octombrie 1936, el a devenit Profesor Tait de Filozofie Naturală la Universitatea din Edinburgh, unde, lucrând cu asistenții săi de origine germană Walter E. Kellermann și Klaus Fuchs, și-a continuat cercetările în fizică. Max Born a devenit cetățean britanic naturalizat la 31 august 1939, cu o zi înainte de izbucnirea celui de al Doilea Război Mondial în Europa. El a rămas la Edinburgh până în 1952. S-a retras în Bad Pyrmont, Germania de Vest, și a murit într-un spital din Göttingen pe 5 ianuarie 1970.
Alături de Otto Hahn, este inițiatorul Declarației de la Mainau din 1955, ca un apel împotriva utilizării armelor nucleare.Burmester, Ralph (2015). Science at First Hand, 65 years Lindau Nobel Laureate Meetings. Germany: Deutsches Museum Bonn. pp. 48/49.
Primii ani Max Born s-a născut pe 11 decembrie 1882 la Breslau (în prezent Wrocław, Polonia), care, la momentul nașterii făcea parte din provincia prusacă din Imperiul German, într-o familie de origine evreiască. El a fost unul din cei doi copii ai lui , anatomist și embriolog, fost profesor de embriologie la Universitatea din Breslau, și ai soției acestuia, Margarethe (Gretchen), născută Kauffmann, dintr-o familie de industriași din Silezia. Ea a murit când Max avea patru ani, la 29 august 1886. Max a avut o soră, Käthe, care s-a născut în 1884, și un frate vitreg, Wolfgang, din a doua căsătorie a tatălui său, cu Bertha Lipstein. Wolfgang a devenit mai târziu profesor de istoria artelor la .
Inițial educat la König-Wilhelm-Gymnasium din Breslau, Born a intrat la Universitatea din Breslau în anul 1901. Sistemul universitar german le permitea studenților să se mute cu ușurință de la o universitate la alta, așa că și-a petrecut semestrele de vară la Universitatea din Heidelberg în 1902 și la Universitatea din Zürich în 1903. Colegii de la Breslau, și , i-a vorbit lui despre Universitatea din Göttingen, și Born a mers acolo în aprilie 1904. La Göttingen, el a găsit trei matematicieni renumiți: David Hilbert, Felix Klein și Hermann Minkowski. Foarte curând după sosirea lui, Born a format legături strânse cu cei doi din urmă. De la primul curs cu Hilbert, Hilbert l-a identificat pe Born ca având abilități excepționale și l-a selectat drept copist, rol din care trebuia să scrie notele de curs pentru studenții de matematică la sala de lectură a Universității din Göttingen. Această poziție l-a pus pe Born în contact regulat cu Hilbert, timp în care larghețea intelectuală a lui Hilbert i-a slujit mult minții fertile a lui Born. Hilbert a devenit mentorul lui Born după ce l-a ales să fie primul care a ocupat postul neplătit și semi-oficial de asistent al său. Born a luat legătura cu Minkowski prin mama lui vitregă, Bertha, care îl cunoștea pe Minkowski de cursurile de dans din Königsberg. După ce a fost prezentat, Born a fost invitat în casa familiei Minkowski la mesele de duminică. În plus, în exercitarea atribuțiilor sale în calitate de copist și asistent, Born îl vedea de multe ori pe Minkowski în casa lui Hilbert.
Relația lui Born cu Klein a fost mai problematică. Born a participat la un seminar organizat de către Klein și de profesorii de matematică aplicată Carl Runge și Ludwig Prandtl, pe tema . Deși nu era deosebit de interesat de subiect, Born a fost obligat să prezinte un articol pe această temă. Folosind calculul variațiunilor al lui Hilbert, a prezentat o lucrare în care, folosind configurația curbată a unui cablu cu ambele capete fixate, el a demonstrat că este cea mai stabilă. Klein a fost impresionat, și l-a invitat pe Born să prezinte o teză pe tema „Stabilitatea elastică în plan și în spațiu” – un subiect apropiat și drag lui Klein – care Klein a aranjat să fie subiectul prestigiosului Premiu anual al Catedrei de Filosofie oferit de către Universitate. Tezele admise se puteau califica și ca disertații de doctorat. Born a răspuns refuzând oferta, întrucât matematica aplicată nu era aria lui de studiu preferată. Klein a fost foarte ofensat.
Klein avea puterea de a distruge o carieră academică, astfel încât Born s-a simțit obligat să ispășească prin depunerea unei intrări pentru premiu. Întrucât Klein a refuzat să-l supravegheze, Born a aranjat să-l aibă ca supervizor pe Carl Runge. și Karl Schwarzschild au devenit ceilalți examinatori ai lui. Pornind de la lucrarea sa, Born a dezvoltat ecuațiile pentru condițiile de stabilitate. Pe măsură ce devenea mai interesat de subiect, el și-a construit un aparat cu care își putea testa experimental predicțiile. Pe 13 iunie 1906, rectorul a anunțat că Born a câștigat premiul. O lună mai târziu, a trecut de și a primit titlul de doctorat în matematică mențiune onorifică.
La absolvire, Born a fost obligat să efectueze serviciul militar, pe care îl amânase pe timpul studiilor. S-a găsit înrolat în armata germană, și postat în Regimentul 2 Gardă Dragoni „Împărăteasa Alexandra a Rusiei”, staționat la Berlin. Serviciul a fost de scurtă durată, el fiind lăsat la vatră după un atac de astm în ianuarie 1907. El a plecat apoi în Anglia, unde a fost admis la , și a studiat fizica timp de șase luni la sub J. J. Thomson, și Joseph Larmor. După ce s-a întors în Germania, Armata l-a recrutat din nou, și a servit în Regimentul 1 Silezian „Marele Elector” până când a fost din nou lăsat la vatră după doar șase săptămâni de serviciu. Apoi, el a revenit la Breslau, unde a lucrat sub supravegherea lui și , sperând să-și obțină habilitarea în fizică. Un accident minor în contextul experimentelor lui Born cu corpul negru, o ruptură a unui furtun de apă de răcire, soldată cu inundarea laboratorului, l-a făcut pe Lummer să-i spună că nu va ajunge niciodată fizician.
În 1905, Albert Einstein a publicat lucrarea sa Despre electrodinamica corpurilor în mișcare ce enunța relativitatea restrânsă. Born a fost intrigat, și a început să cerceteze subiectul. Cu mare tristețe a descoperit că și Minkowski cerceta relativitatea restrânsă de-a lungul acelorași linii, dar când i-a scris lui Minkowski despre rezultatele sale, Minkowski i-a cerut să se întoarcă la Göttingen și să-și facă habilitarea acolo. Born a acceptat. Toeplitz l-a ajutat pe Born să se pună la punct cu pentru a putea lucra cu matricile din spațiile Minkowski utilizate în acest din urmă proiect pentru a reconcilia relativitatea cu electrodinamica. Born și Minkowski s-au înțeles bine, iar munca lor a făcut progrese, dar Minkowski a murit subit de apendicită pe 12 ianuarie 1909. Studenții de la matematică l-au delegat pe Born să vorbească în numele lor la înmormântare.
Born a încercat să prezinte rezultatele obținute împreună cu Minkowski la o reuniune a Societății de Matematică din Göttingen câteva săptămâni mai târziu. El nu a ajuns prea departe înainte de a fi contestat public de Klein și Max Abraham, care respingeau relativitatea, și l-au obligat să-și încheie prelegerea. Cu toate acestea, Hilbert și Runge erau interesați de munca lui Born și, după câteva discuții cu Born, au devenit convinși de veridicitatea rezultatelor sale, și l-au convins să țină din nou prezentarea. De această dată, el nu a mai fost întrerupt, iar Voigt s-a oferit să sponsorizeze teza de habilitare a lui Born. Born și-a publicat ulterior prezentarea ca un articol despre „Teoria corpurilor rigide în cinematica principiului relativității” (în germană: Die Theorie des starren Elektrons in der Kinematik des Relativitätsprinzips ), care a introdus noțiunea de . Pe 23 octombrie Born și-a prezentat prelegerea de habilitare pe tema modelului Thomson al atomului.
Cariera
Berlin și Frankfurt
Born s-a stabilit ca tânăr universitar la Göttingen cu rolul de . În Göttingen, Born stătea la o administrată de Sora Annie în Dahlmannstraße 17, cunoscută sub numele de El BoKaReBo. Numele venea de la primele litere din numele celor care locuiau acolo: "El" de la Ella Philipson (studentă la medicină), "Bo" pentru Born și Hans Bolza (student la fizică), "Ka" de la Theodore von Kármán (un privatdozent), și "Re" de la Albrecht Renner (alt student la medicină). Un vizitator frecvent la pensiune era , un student de doctorat al lui Arnold Sommerfeld împrumutat lui Hilbert la Göttingen ca asistent special pentru fizică. , matematician și privatdozent, îi numea pe aceștia „grupul interior”.
În 1912, Born s-a întâlnit cu Hedwig (Edy) Ehrenberg, fiica unui profesor de drept de la Universitatea din Leipzig și prietenă cu fiica lui Carl Runge, . Ea avea origine evreiască din partea tatălui, deși practica luteranismul când s-a căsătorit, la fel ca și sora lui Max, Käthe. În ciuda faptului că nu practica religia, el a refuzat să se convertească, și nunta din 2 august 1913 a fost o ceremonie în grădină. Cu toate acestea, el a fost botezat în religia luterană în martie 1914 de către același preot care a efectuat ceremonia de nuntă. Born considera „practicile religioase și bisericile, o chestiune lipsită de importanță”. Decizia lui de a fi botezat a fost luată parțial din respect pentru soția lui, și parțial din cauza dorinței lui de a fi asimilat în societatea germană. Căsătoria a produs trei copii: două fiice, Irene, născută în 1914, și Margarethe (Gritli), născută în 1915, și un fiu, , născut în 1921. Prin căsătorie, Born a ajuns în familia juriștilor , socrul său, și Rudolf von Jhering, bunicul soției lui din partea mamei, precum și cu , și este unchi al actorului de comedie britanic Ben Elton.