Max Born und die Entdeckung der Born-Regel

Max Born (11. Dezember 1882 - 5. Januar 1970) war ein deutscher Physiker, der eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der Quantenmechanik spielte. Er ist bekannt für die „Geborene Regel“, die eine statistische Interpretation von lieferte Quantenmechanik und ermöglichte es Forschern auf diesem Gebiet, Ergebnisse mit spezifischen Vorhersagen zu treffen Wahrscheinlichkeiten. Born erhielt 1954 den Nobelpreis für Physik für seine grundlegenden Beiträge zur Quantenmechanik.

Schnelle Fakten: Max Born

Max Born wurde am 11. Dezember 1882 in Breslau (heute Breslau) in Polen geboren. Seine Eltern waren Gustav Born, Embryologe an der Universität Breslau, und Margarete (Gretchen) Kaufmann, deren Familie in Textilien arbeitete. Geboren hatte eine jüngere Schwester namens Käthe.

In jungen Jahren besuchte Born die Schule am König Wilhelms Gymnasium in Breslau und studierte Latein, Griechisch, Deutsch, Geschichte, Sprachen, Mathematik und Physik. Dort wurde Born möglicherweise von seinem Mathematiklehrer Dr. Maschke inspiriert, der den Schülern zeigte, wie drahtlose Telegraphie funktioniert.

Borns Eltern starben früh: seine Mutter, als Born 4 Jahre alt war, und sein Vater kurz vor Born beendeten die Schule am Gymnasium.

Danach belegte Born in Breslau Kurse zu verschiedenen naturwissenschaftlichen, philosophischen, logischen und mathematischen Fächern Universität von 1901–1902, auf Anraten seines Vaters, sich nicht zu früh auf ein Fach zu spezialisieren Hochschule. Er besuchte auch die Universitäten Heidelberg, Zürich und Göttingen.

Kollegen der Universität Breslau hatten Born von drei Mathematikprofessoren in Göttingen erzählt - Felix Klein, David Hilbert und Hermann Minkowski. Born geriet bei Klein wegen seiner unregelmäßigen Teilnahme am Unterricht in Ungnade, obwohl er später beeindruckte Klein durch die Lösung eines Problems zur elastischen Stabilität bei einem Seminar, ohne das zu lesen Literatur. Klein lud Born dann ein, an einem Universitätspreiswettbewerb mit dem gleichen Problem teilzunehmen. Born nahm jedoch zunächst nicht teil und beleidigte Klein erneut.

Born änderte seine Meinung und trat später ein und gewann für ihn den Preis der Philosophischen Fakultät der Universität Breslau Arbeit an der Elastizität und Promotion in Mathematik zu diesem Thema im Jahr 1906 unter seinem Doktoranden Carl Runge.

Geboren ging anschließend für etwa sechs Monate an die Universität von Cambridge und besuchte Vorlesungen von J. J. J. J. Thomson und Joseph Larmor. Er kehrte nach Göttingen zurück, um mit dem Mathematiker Hermann Minkowski zusammenzuarbeiten, der nach einigen Wochen an einer Blinddarmentzündungsoperation starb.

1915 wurde Born eine Professur an der Universität Berlin angeboten. Die Gelegenheit fiel jedoch mit dem Beginn des Ersten Weltkriegs zusammen. Geboren trat der deutschen Luftwaffe bei und arbeitete an der Schallentfernung. Nach dem Ersten Weltkrieg wurde Born 1919 Professor an der Universität Frankfurt am Main.

1921 kehrte Born als Professor an die Universität Göttingen zurück, eine Position, die er 12 Jahre lang innehatte. In Göttingen beschäftigte sich Born mit der Thermodynamik von Kristallen und interessierte sich dann hauptsächlich für die Quantenmechanik. Er arbeitete mit Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg und einer Reihe anderer Physiker zusammen, die ebenfalls bahnbrechende Fortschritte in der Quantenmechanik erzielen würden. Diese Beiträge würden dazu beitragen, die Grundlagen der Quantenmechanik zu legen, insbesondere ihre mathematische Behandlung.

Born sah, dass ein Teil von Heisenbergs Kalkül der Matrixalgebra entsprach, einem Formalismus, der heute in der Quantenmechanik häufig verwendet wird. Darüber hinaus dachte Born über die Interpretation von nach Schrödingers Wellenfunktion, eine wichtige Gleichung für die Quantenmechanik, die 1926 entdeckt worden war. Obwohl Schrödinger eine Möglichkeit zur Beschreibung der Änderung der Wellenfunktion, die ein System beschreibt, im Laufe der Zeit bereitgestellt hatte, war unklar, was genau die Wellenfunktion entsprach.

Born kam zu dem Schluss, dass das Quadrat der Wellenfunktion als Wahrscheinlichkeitsverteilung interpretiert werden kann, die das Ergebnis eines quantenmechanischen Systems bei der Messung vorhersagt. Obwohl Born diese Entdeckung, die jetzt als Born-Regel bekannt ist, zuerst anwendete, um zu erklären, wie Wellen gestreut wurden, wurde sie später auf viele andere Phänomene angewendet. Born erhielt 1954 den Nobelpreis für Physik für seine Arbeiten zur Quantenmechanik mit besonderem Schwerpunkt auf der Born-Regel.

1933 musste Born aufgrund des Aufstiegs der NSDAP auswandern, wodurch seine Professur ausgesetzt wurde. Er wurde Dozent an der Universität Cambridge, wo er mit Infeld an der Elektrodynamik arbeitete. Von 1935 bis 1936 blieb er in Bangalore, Indien, am Indian Institute of Science und arbeitete mit Sir C.V. Raman, ein Forscher, der 1930 den Nobelpreis für Physik gewann. 1936 wurde Born Professor für Naturphilosophie an der Universität von Edinburgh und blieb dort 17 Jahre bis zu seiner Pensionierung 1953.

Born gewann zu seinen Lebzeiten eine Reihe von Auszeichnungen, darunter:

• 1939 - Stipendium der Royal Society
• 1945 - Gunning Victoria Jubilee Prize der Royal Society of Edinburgh
• 1948 - Max-Planck-Medaille der Deutschen Physikalischen Gesellschaft
• 1950 - Hughes-Medaille der Royal Society of London
• 1954 - Nobelpreis für Physik
• 1959 - Großes Verdienstkreuz mit Stern des Verdienstordens aus der Bundesrepublik Deutschland

Born wurde auch Ehrenmitglied mehrerer Akademien, darunter der russischen, indischen und königlichen irischen Akademie.

Nach Borns Tod haben die Deutsche Physikalische Gesellschaft und das British Institute of Physics den Max-Born-Preis ins Leben gerufen, der jährlich vergeben wird.

Nach seiner Pensionierung ließ sich Born in Bad Pyrmont, einem Kurort in der Nähe von Göttingen, nieder. Er starb am 5. Januar 1970 in einem Krankenhaus in Göttingen. Er war 87 Jahre alt.

Borns statistische Interpretation der Quantenmechanik war bahnbrechend. Dank Borns Entdeckung können Forscher das Ergebnis einer Messung an einem quantenmechanischen System vorhersagen. Die Born-Regel gilt heute als eines der Schlüsselprinzipien der Quantenmechanik.

• Kemmer, N. und Schlapp, R. "Max Born, 1882-1970."
• Landsman, N.P. "Die geborene Regel und ihre Interpretation."
• O’Connor, J. J., und Robertson, E. F. "Max Born".