ماكس بورن واكتشاف قاعدة بورن

كان ماكس بورن (11 ديسمبر 1882 - 5 يناير 1970) فيزيائيًا ألمانيًا لعب دورًا مهمًا في تطوير ميكانيكا الكم. وهو معروف بـ "قاعدة بورن" التي قدمت تفسيرًا إحصائيًا لـ ميكانيكا الكم ومكّن الباحثين في هذا المجال من التنبؤ بنتائج محددة الاحتمالات. حصل بورن على جائزة نوبل في الفيزياء لعام 1954 لمساهماته الأساسية في ميكانيكا الكم.

حقائق سريعة: ماكس بورن

ولد ماكس بورن في 11 ديسمبر 1882 في بريسلاو (الآن فروتسواف) بولندا. كان والداه غوستاف بورن ، عالم الأجنة في جامعة بريسلاو ، ومارغريت (جريتشين) كوفمان ، التي عملت عائلتها في المنسوجات. وُلدت أخت صغيرة اسمها كاثي.

في سن مبكرة ، التحق بورن بمدرسة في صالة كونيغ ويلهلمز الرياضية في بريسلاو ، حيث درس اللغة اللاتينية واليونانية والألمانية والتاريخ واللغات والرياضيات والفيزياء. هناك ، ربما يكون بورن مستوحى من مدرس الرياضيات ، الدكتور ماشكي ، الذي أظهر للطلاب كيفية عمل التلغراف اللاسلكي.

توفي والدا بورن في سن مبكرة: والدته عندما كان بورن 4 سنوات ، ووالده قبل فترة وجيزة من إنهاء بورن المدرسة في صالة الألعاب الرياضية.

بعد ذلك ، أخذ بورن دورات في مجموعة متنوعة من العلوم والفلسفة والمنطق والرياضيات في Breslau جامعة من 1901-1902 ، بناءً على نصيحة والده بعدم التخصص في موضوع ما قريبًا في كلية. كما حضر جامعات هايدلبرغ وزيورخ وغوتنغن.

أخبر النظراء في جامعة بريسلاو بورن عن ثلاثة أساتذة رياضيين في جوتنجن - فيليكس كلاين وديفيد هيلبرت وهيرمان مينكوسكي. ولد بورن مع كلاين بسبب حضوره غير المنتظم للصفوف ، على الرغم من أنه في وقت لاحق أعجب كلاين بحل مشكلة الاستقرار المرن في ندوة دون قراءة المؤلفات. ثم دعا كلاين بورن لدخول مسابقة جائزة جامعية مع مراعاة نفس المشكلة. ومع ذلك ، لم يولد المولد في البداية ، مما يسيء إلى كلاين مرة أخرى.

غير بورن رأيه ودخل في وقت لاحق ، وفاز بجائزة كلية الفلسفة في جامعة بريسلاو عمل على المرونة والحصول على دكتوراه في الرياضيات حول هذا الموضوع عام 1906 تحت إشراف مستشار الدكتوراه كارل رونج.

ذهب بورن بعد ذلك إلى جامعة كامبريدج لمدة ستة أشهر تقريبًا ، وحضر المحاضرات ج. ج. طومسون وجوزيف لارمور. عاد إلى غوتنغن للتعاون مع عالم الرياضيات هيرمان مينكوفسكي ، الذي توفي بعد بضعة أسابيع بسبب عملية التهاب الزائدة الدودية.

في عام 1915 ، عُرض على بورن منصب أستاذ في جامعة برلين. ومع ذلك ، تزامنت الفرصة مع بداية الحرب العالمية الأولى. انضم بورن إلى القوات الجوية الألمانية وعمل على مدى الصوت. في عام 1919 ، بعد الحرب العالمية الأولى ، أصبح بورن أستاذًا بجامعة فرانكفورت-ماين.

في عام 1921 ، عاد بورن إلى جامعة غوتنغن كأستاذ ، وهو المنصب الذي شغله لمدة 12 عامًا. عمل بورن في جوتنجن على الديناميكا الحرارية للبلورات ، ثم أصبح مهتمًا في المقام الأول بميكانيكا الكم. تعاون مع Wolfgang Pauli و Werner Heisenberg وعدد من علماء الفيزياء الآخرين الذين سيحققون أيضًا تقدمًا رائدًا في ميكانيكا الكم. ستساعد هذه المساهمات في إرساء أسس ميكانيكا الكم ، ولا سيما علاجها الرياضي.

رأى بورن أن بعض حسابات هايزنبرغ كانت مساوية لجبر المصفوفة ، وهي شكليات تستخدم على نطاق واسع في ميكانيكا الكم اليوم. علاوة على ذلك ، اعتبر بورن تفسير الدالة الموجية لشرودنغر، معادلة مهمة لميكانيكا الكم ، والتي تم اكتشافها في عام 1926. على الرغم من أن شرودنغر قد قدم طريقة لوصف كيفية تغير دالة الموجة التي تصف نظامًا بمرور الوقت ، إلا أنه من غير الواضح بالضبط ما يتوافق مع دالة الموجة.

وخلص بورن إلى أن مربع دالة الموجة يمكن تفسيره على أنه توزيع احتمالي يتنبأ بالنتيجة المعطاة من قبل النظام الميكانيكي الكمومي عند قياسه. على الرغم من أن بورن قام أولاً بتطبيق هذا الاكتشاف ، والمعروف الآن باسم قاعدة بورن ، للمساعدة في شرح كيفية انتشار الأمواج ، فقد تم تطبيقه لاحقًا على العديد من الظواهر الأخرى. حصل بورن على جائزة نوبل في الفيزياء لعام 1954 لعمله في ميكانيكا الكم ، مع التركيز بشكل خاص على قاعدة بورن.

في عام 1933 ، أُجبر بورن على الهجرة بسبب صعود الحزب النازي ، مما تسبب في تعليق أستاذه. أصبح محاضرًا في جامعة كامبريدج ، حيث عمل مع إنفيلد على الديناميكا الكهربائية. من 1935-1936 ، بقي في بنغالور بالهند في المعهد الهندي للعلوم وعمل مع السير سي في. رامان ، باحث فاز بجائزة نوبل في الفيزياء لعام 1930. في عام 1936 ، أصبح بورن أستاذًا للفلسفة الطبيعية في جامعة إدنبرة ، وبقي هناك لمدة 17 عامًا حتى تقاعده عام 1953.

حصل بورن على عدد من الجوائز خلال حياته ، بما في ذلك:

• 1939 - زمالة الجمعية الملكية
• 1945 - جائزة Gunning Victoria Jubilee من الجمعية الملكية لإدنبره
• 1948 - ميدالية ماكس بلانك من الجمعية الفيزيائية الألمانية
• 1950 - وسام هيوز من الجمعية الملكية بلندن
• 1954 - جائزة نوبل في الفيزياء
• 1959 - وسام الاستحقاق الكبير مع نجمة وسام الاستحقاق من الجمهورية الاتحادية الألمانية

كما أصبح ولد عضوًا فخريًا في العديد من الأكاديميات ، بما في ذلك الأكاديميات الروسية والهندية والأيرلندية الملكية.

بعد وفاة بورن ، أنشأت الجمعية الفيزيائية الألمانية والمعهد البريطاني للفيزياء جائزة ماكس بورن ، والتي تُمنح سنويًا.

بعد تقاعده ، استقر بورن في باد بيرمونت ، منتجع سبا بالقرب من غوتنغن. توفي في 5 يناير 1970 في مستشفى في غوتنغن. كان عمره 87 سنة.

كان تفسير بورن الإحصائي لميكانيكا الكم رائدًا. بفضل اكتشاف بورن ، يمكن للباحثين التنبؤ بنتيجة قياس تم إجراؤه على نظام ميكانيكي كمومي. اليوم ، تعتبر قاعدة بورن أحد المبادئ الرئيسية لميكانيكا الكم.

• Kemmer ، N. ، و Schlapp ، R. "ماكس بورن ، 1882-1970".
• لاندسمان ، ن. "القاعدة المولودة وتفسيرها".
• O’Connor، JJ، and Robertson، EF "Max Born."