Max Born and the Discovery of the Born Rule

Max Born (11. desember 1882 - 5. januar 1970) var en tysk fysiker som spilte en viktig rolle i utviklingen av kvantemekanikk. Han er kjent for "Born-regelen", som ga en statistisk tolkning av kvantemekanikk og gjorde forskere i feltet i stand til å forutsi resultater med spesifikke sannsynligheter. Born vant Nobelprisen i fysikk i 1954 for sine grunnleggende bidrag til kvantemekanikk.

Rask fakta: Max Born

Max Born ble født 11. desember 1882 i Breslau (nå Wroclaw) Polen. Foreldrene hans var Gustav Born, en embryolog ved Universitetet i Breslau, og Margarete (Gretchen) Kaufmann, hvis familie arbeidet i tekstiler. Born hadde en yngre søster ved navn Käthe.

I ung alder gikk Born på skolen på König Wilhelms Gymnasium i Breslau og studerte latin, gresk, tysk, historie, språk, matematikk og fysikk. Der kan Born ha blitt inspirert av sin matematikklærer, Dr. Maschke, som viste elevene hvordan trådløs telegrafi fungerte.

Bornes foreldre døde i en tidlig alder: moren da Born var 4 år, og faren rett før Born avsluttet skolen på Gymnasium.

Etterpå tok Born kurs om en rekke naturfag-, filosofi-, logikk- og matematikkfag ved Breslau Universitetet fra 1901–1902, etter farens råd om å ikke spesialisere seg i et fag for tidlig kl høyskole. Han deltok også på universitetene i Heidelberg, Zürich og Göttingen.

Kolleger ved Breslau University hadde fortalt Born om tre matematikkprofessorer ved Göttingen - Felix Klein, David Hilbert og Hermann Minkowski. Born gikk av favoritt med Klein på grunn av hans uregelmessige oppmøte på klasser, selv om han senere imponerte Klein ved å løse et problem om elastisk stabilitet på et seminar uten å lese litteratur. Klein inviterte deretter Born til å delta i en universitetspriskonkurranse med det samme problemet i tankene. Born deltok imidlertid først ikke, og fornærmet Klein igjen.

Born ombestemte seg og kom senere inn og vant University of Breslaus fakultetspris for filosofi for sin arbeidet med elastisitet og oppnå en doktorgrad i matematikk om emnet i 1906 under sin doktorgradsrådgiver Carl Runge.

Born dro deretter til Cambridge University i omtrent seks måneder, og deltok på forelesninger av J. J. Thomson og Joseph Larmor. Han dro tilbake til Göttingen for å samarbeide med matematikeren Hermann Minkowski, som døde etter noen uker på grunn av en operasjon for blindtarmbetennelse.

I 1915 ble Born tilbudt en professorstilling ved Universitetet i Berlin. Muligheten falt imidlertid sammen med begynnelsen av første verdenskrig. Born meldte seg inn i det tyske flyvåpenet og jobbet med lydspekter. I 1919, etter første verdenskrig, ble Born professor ved universitetet i Frankfurt-am-Main.

I 1921 kom Born tilbake til universitetet i Göttingen som professor, et verv han hadde i 12 år. Hos Göttingen jobbet Born med termodynamikk i krystaller, og ble deretter først og fremst interessert i kvantemekanikk. Han samarbeidet med Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg og en rekke andre fysikere som også ville gjøre banebrytende fremskritt innen kvantemekanikk. Disse bidragene ville bidra til å legge grunnlaget for kvantemekanikk, særlig den matematiske behandlingen.

Born så at noen av Heisenbergs regnestykker tilsvarte matrisealgebra, en formalisme som brukes mye i kvantemekanikk i dag. Videre vurderte Born tolkningen av Schrödingers bølgefunksjon, en viktig ligning for kvantemekanikk, som hadde blitt oppdaget i 1926. Selv om Schrödinger hadde gitt en måte å beskrive hvordan bølgefunksjonen som beskriver et system endret seg over tid, var det uklart nøyaktig hva bølgefunksjonen tilsvarte.

Born konkluderte med at kvadratet til bølgefunksjonen kunne tolkes som en sannsynlighetsfordeling som ville forutsi resultatet gitt av et kvantemekanisk system når det ble målt. Selv om Born først brukte denne oppdagelsen, nå kjent som Born-regelen, for å forklare hvordan bølger spredte seg, ble den senere brukt på mange andre fenomener. Born ble tildelt Nobelprisen i fysikk fra 1954 for sitt arbeid med kvantemekanikk, med særlig vekt på Born-regelen.

I 1933 ble Born tvunget til å emigrere på grunn av det nazistiske partiets oppkomst, noe som fikk hans professorat til å bli suspendert. Han ble foreleser ved Cambridge University, hvor han jobbet med Infeld på elektrodynamikk. Fra 1935–1936 bodde han i Bangalore, India ved Indian Institute of Science og jobbet sammen med Sir C.V. Raman, en forsker som vant Nobelprisen i fysikk i 1930. I 1936 ble Born professor i naturfilosofi ved University of Edinburgh, og ble der i 17 år til han gikk av i 1953.

Born vant en rekke priser i løpet av sin levetid, inkludert:

• 1939 - Fellowship of the Royal Society
• 1945 - Gunning Victoria Jubilee Prize, fra Royal Society of Edinburgh
• 1948 - Max Planck-medalje, fra det tyske fysiske samfunn
• 1950 - Hughes Medal, fra Royal Society of London
• 1954 - Nobelpris i fysikk
• 1959 - Grand of Merit med Star of the Order of Merit, fra den tyske forbundsrepublikken

Born ble også gjort til æresmedlem av flere akademier, inkludert de russiske, indiske og kongelige irske akademiene.

Etter Born's død opprettet German Physical Society og British Institute of Physics Max Born-prisen, som deles ut årlig.

Etter pensjonering bosatte Born seg i Bad Pyrmont, et kursted nær Göttingen. Han døde 5. januar 1970 på et sykehus i Göttingen. Han var 87 år gammel.

Bornes statistiske tolkning av kvantemekanikk var banebrytende. Takket være Born oppdagelse, kan forskere forutsi resultatet av en måling utført på et kvantemekanisk system. I dag regnes Born-regelen som et av de viktigste prinsippene for kvantemekanikk.

• Kemmer, N. og Schlapp, R. “Max Born, 1882-1970.”
• Landsman, N.P. "Den fødte regel og dens tolkning."
• O’Connor, J.J., og Robertson, E. "Max Born."