ohne Max Born viele der technologischen Fortschritte, die wir im letzten Jahrhundert nach der Entdeckung von gemacht haben Quantenmechanik wäre nicht möglich.
Als deutscher Physiker und Friedensanwalt legte Born den quantitativen Grundstein, auf dem andere aufbauen würden, um die Art und Weise zu verändern, wie wir die Welt heute sehen und mit ihr interagieren.
Max Borns frühe Karriere
Als Kind wurde Max Born wegen seiner offensichtlichen körperlichen Gebrechlichkeit von den öffentlichen Schulen in Deutschland ferngehalten.
Seine Eltern stützten sich auf Privatlehrer und boten dennoch eine so gute Ausbildung wie möglich, bevor Born an verschiedene Universitäten ging, um Mathematik und Physik zu studieren.
Born promovierte 1907 an der Universität Göttingen und verbrachte die nächsten anderthalb Jahrzehnte damit, seinen Ruf als brillanter Physiker aufzubauen.
Born begann bald mit dem Studium von Einsteins Relativitätstheorie und korrespondierte schließlich regelmäßig mit Einstein selbst, was sich mit der Zeit zu einer tiefen und echten Freundschaft entwickelte.
Geboren 1915 nach Berlin gezogen, um unter zu arbeiten Max Planck wurde aber bald zum Militärdienst in der deutschen Armee gezwungen, als der Große Krieg in ganz Europa tobte.
Diese verpasste Gelegenheit, bei einem der großen Männer der Wissenschaft zu studieren, schien Born tiefgreifend geprägt zu haben. Ohne Frage hat der Krieg selbst dies getan.
Er war in verschiedenen Abteilungen für Funktechnik der Armee beschäftigt und oft Fäden ziehen um sicherzustellen, dass ehemalige Kollegen und Studenten seiner Abteilung zugewiesen werden, um sie vor den Schrecken der Westfront zu schützen.
Nach Kriegsende kehrte Born 1921 als außerordentlicher Professor für Physik an die Universität Göttingen zurück. Sein Ruf führte Göttingen zusammen mit anderen Leuchten zum führenden Zentrum für Atomphysik in Europa.
Kodifizierung der Regeln der Quantenmechanik
Wie sein Zeitgenosse Neils Bohr Max Born war ein sehr gefragter Mentor von vielen, die später zu Stars der Physik des 20. Jahrhunderts wurden.
Die kollektive Brillanz der in Göttingen tätigen Männer und Frauen trug wesentlich zu Borns Pionierarbeit bei, die zum großen Teil auf den Entdeckungen seines Schützlings Werner Heisenberg beruhte.
Als Werner Heisenberg 1925 seine erste Arbeit über Quantenmechanik schrieb, zeigte er Born das Manuskript zur Überprüfung.
Heisenbergs Arbeit beschrieb die beobachtbaren Tatsachen über subatomare Teilchen, nämlich ihre Position, ihren Impuls und ihre Energie, als diskrete Einheiten und war eine der wegweisenden wissenschaftlichen Arbeiten des 20. Jahrhunderts.
Born sah sofort, dass diese Eigenschaften eines Teilchens als mathematische Matrizen ausgedrückt werden können.
Mit Unterstützung von Heisenberg und Jordanien baute Born Heisenbergs Arbeit auf und formulierte die grundlegende Beschreibung der Quantenmechanik in ihrer Matrixform, das erste Mal, dass dies jemals getan wurde.
Inzwischen der österreichische Physiker Edwin Schrödinger war damit beschäftigt, seine eigene Version der Quantenmechanik zu formulieren und 1926 seine Wellentheorie der Quantenmechanik zu veröffentlichen.
Es würde sich bald zeigen, dass die Matrixform und die Wellenform der Quantenmechanik mathematisch äquivalent waren, aber es gab noch viel zu tun, um dieses bemerkenswerte System, das die subatomaren Teilchen beherrschte, vollständig auszudrücken.
Schrödingers Wellentheorie enthielt nämlich eine Wellenfunktion, die noch nicht vollständig erklärt worden war.
Born, der entschlossen war, Falten in den neuen Regeln, die er formulierte, auszubügeln, machte sich an die Arbeit, um die Natur der Wellenfunktion zu erforschen, die Teilchen in ihrer Wellenform beherrschte.
Die Wellenfunktion in der Quantenmechanik
Die Wellenfunktion ist eine relativ einfache Methode, um das Zustandssystem subatomarer Teilchen auszudrücken. Während ein Teilchen nicht beobachtet und nicht gemessen wird, sagt die Quantenmechanik, dass sich das Teilchen in einem unbestimmten Zustand befindet, der als Überlagerung bekannt ist.
Dies gibt Teilchen die Möglichkeit, sich gleichzeitig an zwei verschiedenen Orten im Raum zu befinden - ein schwerwiegender Verstoß gegen die klassische Physik, der besagt, dass ein Objekt kann zu einem bestimmten Zeitpunkt nur eine Position haben.
Einmal beobachtet, muss ein Partikel jedoch „entscheiden“, wie es sich tatsächlich im Raum befindet.
Dieser Vorgang, bei dem ein Partikel seine Position bestimmt, ist bekannt als der Zusammenbruch der Wellenfunktion.
Jeder Punkt entlang der Funktion stellt eine bestimmte Position im Raum dar, die durch die Amplitude der Welle an diesem Punkt der Wellenfunktion bestimmt wird.
Was Born erkannte und in einem 1926 veröffentlichten Artikel demonstrierte, war, dass diese Punkte entlang der Funktionslinie verwendet werden konnten, um die Wahrscheinlichkeit zu berechnen, das Teilchen an einer bestimmten Position zu finden, sobald die Wellenfunktion zusammenbricht.
Wenn Sie den Absolutwert der Amplitude der Welle an einem bestimmten Glied in der Kette quadrieren, erhalten Sie einen Bruchteil kleiner als 1, und dieser Bruchteil 1/2, 3/4, 1/10 ^ 10 usw.stellten die Wahrscheinlichkeit dar, dass das Teilchen an diesem Ort gefunden wird, sobald es beobachtet oder gemessen wird.
Wobei 1 die absolute Gewissheit ist, dass sich das Partikel an einem bestimmten Ort befindet, und Null die absolute Gewissheit darstellt, dass das Partikel an diesem Ort niemals auftreten kann.
Mit dieser Entdeckung, die als Born-Regel bezeichnet wird, wurden die grundlegenden mathematischen Grundlagen der Quantenmechanik vollständig beschrieben.
Max Borns Vermächtnis
Nachdem die Mathematik der Quantenmechanik formuliert worden war, war die Quantenmechanik keine akademische Übung oder Neugier mehr und konnte nun in die Praxis umgesetzt werden.
Von Lasern über MRT-Geräte bis hin zu Quantencomputern hängt alles von der Arbeit ab, die Max Born Mitte der 1920er Jahre in diesen paar Jahren geleistet hat.
Durch die Formulierung der tatsächlichen Formeln der Quantenmechanik konnten neue Tests durchgeführt und neue Forschungen durchgeführt werden, um unser Verständnis der subatomaren Welt zu fördern.
Ein Jahr nach seinem Ausscheiden aus dem akademischen Bereich im Jahr 1954 wurden seine Bemühungen in den Jahren 1925 bis 1926 ausdrücklich zitiert, als er mit dem ausgezeichnet wurde. Nobelpreis in Physik.
Bis zu seinem Tod würde Max Born nach seiner Pensionierung weiterhin lobenswerte Arbeit leisten, um Frieden und nukleare Abrüstung zu erreichen.
In den Annalen der Geschichte war Max Borns Arbeit zur Quantenmechanik jedoch völlig transformativ und er gehört zu Recht zu den Giganten im Pantheon der Physik des 20. Jahrhunderts.
Via : Biografie.com