Max Born

Max Born (; d. 11 Aralık 1882, ö. 5 Ocak 1970) kuantum mekaniğinin gelişmesinde etkili olan Alman matematikçi ve fizikçi. Aynı zamanda katı hâl fiziği ve optiğe katkıda bulunmuş ve 1920-30'larda önemli fizikçilerin çalışmalarının denetimini yapmıştır. Born, yaptığı "Kuantum Mekaniği'nin temelini araştırma, özellikle dalga fonksiyonunun istatistiksel yorumlama üzerine" adlı çalışması ile 1954 yılında Nobel Fizik Ödülü'nü almıştır.

1904 yılında Göttingen Üniversitesi’ne girdi. Burada 3 tane ünlü matematikçiyle tanıştı: Felix Klein, David Hilbert ve Hermann Minkowski. Doktora tez konusu "Bir Düzlem ve Uzay Elastik kararlılığı" idi. Bu tez ile Üniversitesi Felsefe Fakültesi'nden ödülü kazandı. 1905 yılında, Minkowski ile özel görelilik üzerine araştırmalar yaptı ve daha sonra Thomson atom modeli üzerine habilitasyon tezi yazdı. 1918 yılında Berlin'de Fritz Haber ile bir toplantı şansı yakaladı ancak tartışmalara yol açan bir iyonik bileşik hakkında konuşulmaya başlandı. Bu bileşik metal ile tepkimeye girdiğinde halojen oluşturuyordu.

1921 yılında Born, Göttingen’e geri döndü. Born uzun süredir arkadaşı olan ve meslektaşı James Franck için bir makam ayarladı. Born'un gözetiminde Göttingen, fizik için dünyanın önde gelen merkezlerinden biri haline geldi. 1925 yılında, Born ve Werner Heisenberg kuantum mekaniğinin matris mekaniği temsilini formülize ettiler. Ertesi yıl, 1954'te Nobel Ödülü'ne layık görülen Schrödinger denkleminde ψ*ψ için olasılık yoğunluk fonksiyonunun şimdiki standart yorumunu formüle etti. Bu alandaki etkisi kendi araştırmasından daha ileri gitti. Max Delbrück, Siegfried Flügge, Friedrich Hund, Pascual Jordan, Maria Goeppert-Mayer, Lothar Wolfgang Nordheim, Robert Oppenheimer ve Victor Weisskopf için doktora danışmanlığı yaptı. Göttingen'de Born ve onun yardımcıları altında derece Enrico Fermi, Werner Heisenberg, Gerhard Herzberg, Friedrich Hund, Pascual Jordan, Wolfgang Pauli, Léon Rosenfeld, Edward Teller ve Eugene Wigner dahil.

1933 Ocak ayında Nazi Partisi Almanya'da iktidara geldi. Born Yahudi'ydi. O İngiltere’ye göç etti. St John College, Cambridge gitti ve burada işe alındı. Burada popüler bir bilim kitabı yazdı “Huzursuz evrem”.

1936 Ekim ayında, Edinburgh Üniversitesi'nde Doğal Felsefe profesör oldu.Burada Almanya doğumlu asistanları E. Walter Kellermann ve Klaus Fuchs ile çalıştı. O fiziğe yaptığı araştırmalara devam etti. Max Born 31 Ağustos 1939 tarihinde bir İngiliz vatandaşı oldu. Vatandaş olmadan bir gün önce İkinci Dünya Savaşı patlak verdi. 1952 yılına kadar Edinburgh’da kalmıştır. O Bad Pyrmont’dan emekli oldu. Göttingen’de bir hastanede 5 Ocak 1970 yılında öldü.

Max Born 11 Aralık 1882 tarihinde Breslau’da Yahudi bir ailede doğdu. Born ailenin iki çocuğundan birisiydi. Babası Gustov Born bir anatomist ve embriyologtu. Aynı zamanda Breslau Üniversitesi’nde embriyolog profesörüydü. Annesi Margarethe sanayici bir aileden geliyordu.Max henüz 4 yaşındayken annesini kaybetti, 29 Ağustos 1886 tarihinde. Max’in bir tane kız kardeşi vardı. Kız kardeşinin ismi Käthe’ydi. Käthe 1884 yılında doğdu.Kız kardeşi babasının ikinci evliliğinden olmuştu. Babası Bertha Lipstein ile evlendi. Bir tane de üvey kardeşi oldu. Wolfgang daha sonra New York City College Sanat Tarihi Profesörü oldu.

Nihayet Breslau’daki König-Wilhelm-Gymnasium’den mezun oldu ve Born 1901 yılında Breslau Üniversitesi’ne girdi. Alman üniversite sistemi bir üniversiteden başka bir üniversiteye kolayca geçmenizi sağlar bu yüzden 1902'de Heidelberg Üniversitesi'nde yaz dönemlerini geçirdi ve 1903 yılında Zürih Üniversitesi’ne gitti. Breslau’daki sevdiği arkadaşları Otto Toeplitz ve Ernst Hellinger ona Göttingen Üniversite’si hakkında bilgi verdi. Born 1904 Nisan ayında oraya gitti. Göttingen'de o üç ünlü matematikçileri buldu David Hilbert, Felix Klein ve Hermann Minkowski. Geldikten hemen sonra Born Felix ile Hermann ile yakın bağlar kurdu.Birinci sınıfı Hilbert ile beraber aldı. Hilbert’a göre Born inanılmaz yetenekliydi ders yazmanı olarak Born’u seçti. Ve Göttingen Üniversitesi'nde okuma odasındaki matematik öğrencilerin ders notlarını yazmaktı. Hilbert daha sonra Born’un akıl hocası oldu. Ona tavsiyelerde bulundu. Born’u yarı resmi asistan pozisyonuna getirdi. Born Minkowski ile üvey annesinin sayesinde tanıştı. Annesi Minkowski ile Königsberg’deki dans okulundan tanışıyorlardı. Minkowski’ini evde yemeğe davet etti tanışmaları için. Buna ek olarak, yazıcı ve asistanlık görevine devam ederken Born, Born sıklıkla Hilbert'in evinde Minkowski gördü.

Klein ile Born ilişkisi daha sorunlu oldu. Born, Klein ve uygulamalı matematik profesörleri tarafından yapılan bir seminere katıldı.Bu profesörler Carl Runge ve Ludwig Prandtlidi. Seminerin konusu da elastik üzerineydi. Konuya özellikle ilgisi olmasa da Born bir bildiri sunmak zorunda kaldı.O da Hilbert’in calculus’teki değişimi kullanarak, kararlı bir sunum yaptı. Klein bu sunumdan etkilendi ve "Bir Düzlem ve Uzayda Elastik Stabilite" adlı tez konusuna davet etti.Bu konu Klein için çok yakın hatta sevgilisi bile olabilecek durumdaydı. Klein Üniversitesi tarafından sunulan prestijli yıllık Felsefe Fakültesi Ödülü için önerildi. Uygulamalı matematik gibi, teklifi geri çevirerek çünkü sevdiği bir alan değildi. Klein büyük ölçüde rahatsız oldu. Klein akademik kariyer yapmak ya da kırmak için gücü vardı.Ve Born’de ödül için girişimde bulununca kendini rahatsız hissetti. Klein onu denetlemeyi reddetti ve Carl Runge’ı onu denetlemesi için anlaştı. Woldemar Voigt ve Karl Schwarzschild onun diğer gözetmenleri oldu. Onun kağıdın da stabilite koşulları için denklemleri geliştirdi.O konuya daha fazla ilgisi arttı ve 13 Haziran 1906 yılında rektör Born’un ödülü kazandığını açıkladı Bir ay sonra, onun sözlü sınavı geçti ve matematik magna cum laude alanında doktorasını verdi.

Mezun Born askerlik hizmetini yapmak zorunda kaldı ve o bir öğrenciyken ertelemişti. Kendisini Alman askerlerin arasında buldu ve ikinci muhafız ejderhalar bölüğüne geçti.Bu bölüğün merkezi Berlin’deydi. Hizmeti kısa sürdü çünkü Ocak 1907'de bir astım krizi sonrasında taburcu edildi. O da İngiltere'ye gitti. O Gonville ve Caius College’e başvurdu. Cavendish laboratuvarında 6 ay boyunca fizik dersi aldı.Bu dersi J. Thomson, George Searle and Joseph Larmor. gözetiminde geçirdi. Born tekrar Almanya’ya döndü ve orduya geçti. Birinci elit "Büyük Seçmen" alayına gitti. Lakin 6 hafta sonra yine tıbbi sorunlardan dolayı taburcu oldu. Daha sonra Born Breslau'ya geri döndü. Burada Born Otto Lummer ve Ernst Pringsheim’in gözetiminde çalıştı. Born siyah vücut deneyini yaparken küçük bir kaza geçirdi.Su hortumu patlattı ve laboratuvar su altında kaldı.Bunun üzerine Lummer Born’e “Sen asla bir fizikçi olamayacaksın” demiştir.

Born ilgilendi ve konuyu araştırmaya başladı. O Minkowski de aynı doğrultuda özel görelilik araştırma yapmaya başladı.Sonuçlarını Minkowski’ye gönderdiği zaman Minkowski onun Göttingen’e dönüp bir tez yazmasını istedi.Born kabul etti. Toeplitz Born’a matriks cebiri için yardımda bulundu. Minkowski’nin dört boyutlu uzay matriksini kullandı.Kullanmasındaki amacı elektrodinamik ile görelilik uzlaştırmak içindi. Born ile Minkowski iyi anlaşmaya başladı.İşler güzel ilerliyordu ancak Minkowski 12 Ocak 1909 tarihinde apandisitten aniden öldü.Matematik öğrencileri kendi adlarına Born’un konuşmasını istedi.

Born birkaç hafta sonra Göttingen Matematik Derneği'nin toplantısında kendi sonuçlarını sunmaya çalıştı. Hilbert ve Runge Born çalışmalarına ilgi vardı. Born ile birkaç tartışmadan sonra Born’un sonuçlarına ikna oldular.Ve tekrar ders vermesi için ikna edildi.

Daha sonra bir makale olarak yaptığı konuşma yayınlandı “Görelilik İlkesinin Kinematikte Katı Cisimlerin Teorisi” (Almancası: Die Theorie des starren Elektrons in der Kinematik des Relativitätsprinzips). Bununla beraber Born sertlik kavramını tanıttı. 23 Ekim'de Born bir dersinde Thomson atom modelini anlattı.

Born genç bir akademisyen olarak Göttingen'e yerleşti. Dahlmannstraße 17 de bulunan El BoKaReBo olarak bilinen ve Sister Annie tarafından odaları kiralanan bir evde kalmaya başladı. El BoKaReBo evdeki kiracıların isimlerinin baş harflerinden türetilmiş bir isimdir. "El" Ella Philipson, "Bo" Hans Bolza, "Ka" Theodore von Kármán, ve "Re" Albrecht Renner'den gelmektedir.

1912 yılında, Born Hedwig (Hedi) Ehrenberg ile tanıştı. Baba tarafı Yahudi'dir ancak buna rağmen Lütercilik akımına bağlıdır tıpkı kardeşi Käthe. Bu inancına pek bağlı olmadığı halde değiştirmeyi de reddetmiştir. Düğününü de 2 Ağustos 1913'te bahçe töreni olarak yapmıştır. Ancak Mart 1914'te düğünde kendisini evlendiren papaz tarafından Lutheran (Lütercilik) olarak vaftiz edilmiştir. Born dinsel inanışları ve kiliseyi önemli olarak kabul etmiyordu. Vaftiz olmasındaki sebep eşi ve Alman toplumuna uyum sağlamaktı. Üç çocuğu vardır. İki kız ve bir erkek. İlk kızı Irene 1914 yılında ikinci kızı Margarethe 1915 yılında ve oğlu Gustav 1921 yılında doğmuştur. Kızı Irene şarkıcı ve oyuncu Olivia Newton-Johndur.

1913 yılının sonunda, içlerinde görecelik ve kristal kafesin dinamiği de olan 27 sayfa yayınlamıştır. Daha sonradan kitap haline getirilmiştir bu sayfalar. 1914 yılında Max Planck tarafında Berlin Üniversitesinde Teorik fizik alanında bir açık olduğuyla ilgili bir mektup almıştır. Birinci Dünya savaşı başlamak üzeredir. 1915'te berline geldikten biraz sonra ordu sinyal birimine katılmıştır. Daha sonraları Artillerie-Prüfungs-Kommission katılmıştır. Berline gitmiştir bu yüzden. Berlinde bulunduğu sürede Einstein ile hayat boyu sürecek olan arkadaşlığa başlamıştır. Almanya ile ateşkes antlaşmasından sonra ordudan ayrılmıştır. Flitz Haber ile tanıştıktan sonra aralarında metal halojen ile tepkime verdiğinde hangi iyonik bileşik oluşur diye bir konuşmaları olmuştur ve bu bugün Born–Haber cycle olarak bilinir.

Born Berlin'de daha makam sahibi olmadan önce, Von Laue kendi fikrini değiştirmiş ve bu makamı istediğine karar vermiştir. Born ile anlaştı. Eylül 1919 da Born teorik fizik alanında Frankfurt am Main üniversitesinde baş olmuştur. Göttingen Üniversitesi Fizik bölümü başkanlığı için birisini arıyorlardı ve Born'a başvurdular. Einstein ona nerde mutlu olacaksan oraya gitmesini ve bugün Almanya'da başka Born'un olmadığını söyledi. Anlaşma sırasında deneysel fizikçi olan arkadaşı James Franck içinde bir yer ayırdı.

1921 den 1933 yılına kadar olan 12 yıl boyunca, Born temel bilimsel kavramları paylaştığı bir arkadaşı vardı. Öğretim ve kuantum teorilene ayrı bir avantaj ve gelişme sağlamıştır bu arkadaşı. Teorik fizikçiler ve deneysel fizikçiler arasında yakın işbirliği yaklaşımı da Born ve Arnold Sommerfeld tarafından sağlanmıştır. Arnold Sommerfeld Münih Üniversitesinde teorik fizik alanının başıdır ve kuantum teorisinde önemli bir etkiye sahiptir. Born ve Sommerfeld yalnızca bilgi de paylaşmamışlardır, Summerfeld 1922'de Amerikada ders verdiği öğrencisi Werner Heisenberg'i Bornun asistanı olmasaı için Almanya'ya göndermiştir.

1925 yılında Born ve Heisinberg kuantum mekaniğini açıklamak için matriks mekaniğini formüllemişlerdir. 9 temmuzda Born Heisinberg'e yayınlaması için belge verdi. Belgede Heisdinberg kuantum teorisini formülize etti, somut bilgiden uzak durdu ama bilgileri gözlenlenemiyordu. Parametreleri kullanarak elektronların yörüngelerini hesaplamaya ve bu sayede kuantum zıplamalarına geçiş elde etmeyi umuyordu. Bu ilk ve son durumlarına karşılık gelen iki indeksleri kullanmayı gerektirmiştir. Born bu belgeyi gördüğünde, formüllerin matrislerin sistematik diline uyarlanabileceğini fark etmiştir.

Matris çarpanı değişme özelliğine sahip olmadığı için bu sonuç elde edilebilmiştir. Bu formül tamamen Born'a atfedilmiştir. Born ayrıca diyagonal üzerinde olmayan bütün elementlerin matrikslerinin sıfır olduğunu da ispatlamıştır. Born Jordan ile beraber hazırladığı belgeleri elektrodinamiğe kattığı ilave bilgileri de katarak kuantum mecaniğinin en önemli kuralları olarak kabul etmiştir. BU belge Heisinberg 'in teorilerini somut matematiksel bir alana taşımıştır.

Born bile Heisinberg ile Paul Dirac'ın aynı düşüncede olduğunu fark ettiğinde şaşırmıştı. Kısa süre sonra Wolfgang Pauli hidrojenin enerji değerlerini hesaplamak için matriks metodunu kullandı ve Bohr modeliyle aynı fikirde olduğuna karar verdi.

Kuantum mekaniği gerçekten çok etkileyici. Ama içimden bir ses diyor ki hala yeterli bir durum değil. Teori birçok şey söylüyor ama bizi "Tanrının" sırlarına yaklaştırmıyor. Ben hangi durum olursa olsun Onun zarla oynamadığına eminim.

1928 yılında Einstein nobel fizik ödülü için Heisenberg, Born ve Jordan'ı göstermiştir. Ancak 1932 yılında Heisenberg tek başına kuantum mekaniğinin yaratıcısı olarak ödülü almıştır.

Born'un hocalığında Göttingen'de Ph.D. sini alanlar Max Delbrück, Siegfried Flügge, Friedrich Hund, Pascal Jordan, Maria Goeppert-Mayer, Lothar Wolfgang Nordheim Robert Oppenheimer, ve Victor Weisskopf vardır. Asistanları ise Enrico Fermi, Werner Heisenberg, Gerhard Herzberg, Friedrich Hund, Pascual Jordan, Wolfgang Pauli, Léon Rosenfeld, Edward Teller, ve Eugene Wigner'dir.

Ocak 1933 Nazi partisi başa geçti. Mayıs ayında Born ücreti ödenmeyen altı Yahudi öğretmenden birisi olmuştu. Franck istifasını çoktan vermişti. On iki yıllık uğraşları sayesinde fizik alanında önde gelen yer olan Göttingen çok değişmişti. Born yeni bir iş aramaya başladı. Cambridge'deki St John's College dan gelen teklifi kabul etti. Brada iken popüler olan bir bilim kitabı yazdı, Dinlenmeyen Evren, ve bir ders kitabı olan Atom Fiziği ni yazdı. Ders kitabı daha sonra yedi baskısı çıkan klas,k bir kitap haline geldi.

Cambridge'deki işi kısa süreliğineydi.ve 1935 yılında Göttingen deki işine son verildi. Bundan dolayı C. V. Raman dan gelen teklifi kabul etti. Burada kalıcı bir iş bekledi ancak herhangi bir makam teklif edilmedi. Kasım 1935 yılında ailesiyle beraber alman vatandaşlığı iptal edildi. Birkaç hafta sonra Göttingen doktorasını iptal etti. Moskova'daki Pyotr Kapitsa dan gelen teklifi değerlendirdi ve Rudolf Peierls'in Rusya doğumlu eşinden Rusça dersler almaya başladı. Ancak sonra Charles Galton Darwin tarafından gelen Edingburgh Üniversitesinde çalışma teklifini kabul etti.

Edinburgh'da matematiksel fizik öğretmeye atandı. İki alman asistanı vardı. E. Walter Kellermann ve Klaus Fucshs ve beraber elektronların gizemli hareketlerini incelediler. Born 1937 yılında Royal Society of Edinburgh'e 1939 yılında da Royal Society of London'a üye oldu. Çıkarabildiği bütün akraba ve arkadaşlarını Almanya'dan çıkarmaya çalıştı.

70 yaşına kadar Edingburgh de kaldı. 1954 yılında doğu Almanya'ya emeklilik için gitti. 1954 yılında kuantum mekaniğindeki temel araştırmalarından özellikle de tek başına çalıştığı dalga fonksiyonunun istatistiksel yorumundan dolayı Nobel ödülünü kazandı.

Dynamik der Kristallgitter (Teubner, 1915) --- Yayınlandıktan sonra, fizikçi Arnold Sommerfeld'in Matematik Ansiklopedisi 5. hacmi için buna dayalı bir makale yazmak Born’dan istedi. Birinci Dünya Savaşı bu makalenin üzerindeki çalışmaların başlamasını geciktirdi ancak 1919 yılında başladı ve 1922 yılında bitirdi.Bu makalenin başlağı “Katı haldeki atom kuramı” olarak yayınlandı.

Elementare Quantenmechanik (Zweiter Band der Vorlesungen über Atommechanik) --- Pascual Jordan ile. (Springer, 1930), Bu iki ciltlik bir çalışma olarak tasarlanmıştır ve bu ilk ciltidir.Bu ciltte Born matris mekaniği üzerine Jordan ile yaptığı çalışmalarla yer vermiştir.İkinci ciltte ise Erwin Schrödinger'in dalga mekaniği yer almaktadır.Ancak ikinci cilt Born ile başlamadı.Buna arkadaşı ve meslektaşı Hermann Weyl yazmıştı çünkü bunu yapacağını inanıyordu.

Robert Maxwell'in Pergamon Press tarafından 1959 yılında yayınlandı.O bu uzun zamanlı geçikmeyi şöyle açıkladı “"Maxwell tarafından oluşturulan tüm mali ve yayın hileleri çözmemiz gerekiyordu."

Huzursuz Evren (Blackie and Son Limited, 1935) ---Doğal atölyenin popüler bir sunumu.Born’ün yeğeninin (Otto Königsberger) geçici kitap göstermek için İngiltere'ye getirildi. Otto Königsberger çok iyi bir kariyeri vardı mimarlıkta lakin Nazi’ler yönetimi ele alınca kariyeri sonlandı.

Fizik Deney ve Teorisi (Cambridge University Press, 1943) --- "the Durham Philosophical Society" ve the "Pure Science Society" isteği üzerine adres "King's College"’e verildi. Ders genişletilmiş bir versiyonu 1956 Dover Publications baskısında çıktı.

Doğa Felsefesi , Neden ve Sonuç (Oxford University Press, 1949)--- Born 1948 Waynflete’te ki derslerine dayalı olarak “the College of St. Mary Magdale” da verilen. Sonraki geniş veriyonunda (Dover,1964): "Sembol ve Gerçeklik" ve Nobel ödüllü 1964 verilen Born’un dersleri.Almanyada gerçekleşti.

Sıvıların Genel Bir Kinetik Teorisi HS Green (Cambridge University Press, 1949) --- Bu kitapta altı kâğıtları Royal Society Proceedings izni ile yeniden yapılmıştır.