Max Born et la découverte de la règle du Born

Max Born (11 décembre 1882 - 5 janvier 1970) était un physicien allemand qui a joué un rôle important dans le développement de la mécanique quantique. Il est connu pour la «règle de Born», qui a fourni une interprétation statistique de mécanique quantique et a permis aux chercheurs dans le domaine de prédire les résultats avec des probabilités. Né a remporté le prix Nobel de physique en 1954 pour ses contributions fondamentales à la mécanique quantique.

Faits en bref: Max Born

Max Born est né le 11 décembre 1882 à Breslau (aujourd'hui Wroclaw) en Pologne. Ses parents étaient Gustav Born, embryologiste à l'Université de Breslau, et Margarete (Gretchen) Kaufmann, dont la famille travaillait dans le textile. Né avait une sœur cadette nommée Käthe.

À un jeune âge, Born a fréquenté l'école au gymnase König Wilhelms à Breslau, étudiant le latin, le grec, l'allemand, l'histoire, les langues, les mathématiques et la physique. Là-bas, Born a peut-être été inspiré par son professeur de mathématiques, le Dr Maschke, qui a montré aux étudiants comment fonctionnait la télégraphie sans fil.

Les parents de Born sont décédés très tôt: sa mère à l'âge de 4 ans et son père peu de temps avant que Born ait terminé ses études au gymnase.

Ensuite, Born a suivi des cours sur une variété de matières scientifiques, philosophiques, logiques et mathématiques à Breslau Université de 1901 à 1902, suivant les conseils de son père de ne pas se spécialiser trop tôt dans une matière Université. Il a également fréquenté les universités de Heidelberg, Zurich et Göttingen.

Des pairs de l'Université de Breslau avaient parlé à Born de trois professeurs de mathématiques à Göttingen - Felix Klein, David Hilbert et Hermann Minkowski. Né a perdu la faveur de Klein en raison de sa fréquentation irrégulière des cours, bien qu'il ait par la suite impressionné Klein en résolvant un problème de stabilité élastique lors d'un séminaire sans lire le Littérature. Klein a ensuite invité Born à participer à un concours de prix universitaires avec le même problème à l'esprit. Né, cependant, n'a pas participé au début, offensant à nouveau Klein.

Né a changé d’avis et est ensuite entré, remportant le prix de la faculté de philosophie de l’Université de Breslau pour son travail sur l'élasticité et obtention d'un doctorat en mathématiques sur le sujet en 1906 sous la direction de son doctorant Carl Runge.

Né par la suite, il est allé à l'Université de Cambridge pendant environ six mois, assistant à des conférences J. J. Thomson et Joseph Larmor. Il est retourné à Göttingen pour collaborer avec le mathématicien Hermann Minkowski, décédé après quelques semaines des suites d'une opération pour l'appendicite.

En 1915, Born se voit offrir un poste de professeur à l'Université de Berlin. Cependant, l'occasion a coïncidé avec le début de la Première Guerre mondiale. Born a rejoint l'armée de l'air allemande et a travaillé sur la télémétrie. En 1919, après la Première Guerre mondiale, Born est devenu professeur à l'Université de Francfort-sur-le-Main.

En 1921, Born retourne à l'Université de Göttingen en tant que professeur, poste qu'il occupe pendant 12 ans. À Göttingen, Born travaille sur la thermodynamique des cristaux, puis s'intéresse principalement à la mécanique quantique. Il a collaboré avec Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg et un certain nombre d'autres physiciens qui feraient également des progrès révolutionnaires en mécanique quantique. Ces contributions aideraient à jeter les bases de la mécanique quantique, en particulier son traitement mathématique.

Born a vu que certains calculs de Heisenberg étaient équivalents à l'algèbre matricielle, un formalisme largement utilisé en mécanique quantique aujourd'hui. En outre, Born a considéré l’interprétation de Fonction d'onde de Schrödinger, une équation importante pour la mécanique quantique, découverte en 1926. Bien que Schrödinger ait fourni un moyen de décrire comment la fonction d'onde décrivant un système a changé au fil du temps, on ne savait pas exactement à quoi correspondait la fonction d'onde.

Born a conclu que le carré de la fonction d'onde pouvait être interprété comme une distribution de probabilité qui prédirait le résultat donné par un système mécanique quantique lors de sa mesure. Bien que Born ait d'abord appliqué cette découverte, maintenant connue sous le nom de règle de Born, pour aider à expliquer comment les ondes se sont dispersées, elle a ensuite été appliquée à de nombreux autres phénomènes. Born a reçu le prix Nobel de physique 1954 pour ses travaux sur la mécanique quantique, avec un accent particulier sur la règle de Born.

En 1933, Born est contraint d'émigrer en raison de la montée du parti nazi, ce qui entraîne la suspension de son poste de professeur. Il est devenu professeur à l'Université de Cambridge, où il a travaillé avec Infeld sur l'électrodynamique. De 1935 à 1936, il séjourne à Bangalore, en Inde, à l'Indian Institute of Science et travaille avec Sir C.V. Raman, un chercheur qui a remporté le prix Nobel de physique en 1930. En 1936, Born est devenu professeur de philosophie naturelle à l'Université d'Edimbourg, y restant pendant 17 ans jusqu'à sa retraite en 1953.

Born a remporté de nombreux prix au cours de sa vie, notamment:

• 1939 - Bourse de la Royal Society
• 1945 - Gunning Victoria Jubilee Prize, de la Royal Society of Edinburgh
• 1948 - Médaille Max Planck, de la Société allemande de physique
• 1950 - Médaille Hughes, de la Royal Society of London
• 1954 - Prix Nobel de physique
• 1959 - Grand-croix du mérite avec étoile de l'ordre du mérite, de la République fédérale d'Allemagne

Born est également devenu membre honoraire de plusieurs académies, dont les académies russe, indienne et royale irlandaise.

Après la mort de Born, la German Physical Society et le British Institute of Physics ont créé le prix Max Born, décerné chaque année.

Après sa retraite, Born s'installe à Bad Pyrmont, une station thermale près de Göttingen. Il est décédé le 5 janvier 1970 dans un hôpital de Göttingen. Il avait 87 ans.

L’interprétation statistique de la mécanique quantique par Born était révolutionnaire. Grâce à la découverte de Born, les chercheurs peuvent prédire le résultat d’une mesure effectuée sur un système mécanique quantique. Aujourd'hui, la règle de Born est considérée comme l'un des principes clés de la mécanique quantique.

• Kemmer, N. et Schlapp, R. "Max Born, 1882-1970."
• Landsman, N.P. "La règle du Born et son interprétation."
• O’Connor, J.J., et Robertson, E.F. «Max Born».