Strona używa plików cookies więcej

Kartka z przeszłości / Ludzie / 5 Styczeń

pq – qp = h/2πi, czyli o Maksie Bornie

Getynga, 5 stycznia 1970 r. Pochodzący z Wrocławia i na tutejszym Uniwersytecie rozpoczynający karierę naukową Max Born, jeden z największych fizyków XX wieku, współtwórca mechaniki kwantowej, laureat Nagrody Nobla i dziadek aktorki Oliwii Newton-John umiera, mając 88 lat.

Max Born zapisał się w historii nauki przede wszystkim jako interpretator tzw. równania falowego Erwina Schrödingera i twórca podstaw pojęciowych, terminologii i aparatu matematycznego mechaniki kwantowej. Jego zainteresowania naukowe były bardzo szerokie, od tzw. cyklu termodynamicznego Habera-Borna używanego do dzisiaj w chemii, poprzez mechanikę kwantową po zagadnienia dotyczące światła i teorii względności. Współpracował praktycznie ze wszystkimi najwybitniejszymi fizykami i matematykami XX wieku. Miał liczne grono uczniów, spośród których kilku otrzymało Nagrodę Nobla. Sformułowana przez niego probabilistyczna interpretacja funkcji falowej jest według niektórych współczesnych naukowców uważana za najcenniejszą ideę, jaką Born pozostawił światu.

Wrocławskie ślady

Max Born przyszedł na świat we Wrocławiu 11 grudnia 1882 r. w zasymilowanej niemiecko-żydowskiej rodzinie. Jego ojcem był prof. Gustav Jacob Born (1851–1900) – lekarz, profesor anatomii i dyrektor Instytutu Embriologii na Wydziale Medycznym Uniwersytetu Wrocławskiego, autor własnej teorii ewolucji fizjologii, pochowany we Wrocławiu na żydowskim cmentarzu przy ul. Ślężnej. Jego żona, Gretchen Kauffmann-Born zmarła w sierpniu 1886 r., pozostawiając 4-letniego syna Maxa i 2-letnią córkę Käthe. Oprócz siostry Max miał jeszcze młodszego o 10 lat przyrodniego brata Wolfganga, z drugiego małżeństwa ojca.

Bornowie mieszkali w kamienicy przy dzisiejszej ul. Heleny Modrzejewskiej (obok hotelu Monopol i Opery Wrocławskiej). To właśnie tam 26 sierpnia 2002 r. odsłonięto pamiątkową tablicę ufundowaną przez Niemiecko-Polskie Towarzystwo Uniwersytetu Wrocławskiego, Politechnikę Wrocławską, Deutsche Physikalische Gesellschaft, londyński Institute of Phisics oraz Urząd Miejski Wrocławia. Napis – umieszczony na tablicy w trzech językach – głosi, że „W tym domu urodził się Max Born (1882–1970), wybitny fizyk, znany z podstawowych badań w dziedzinie mechaniki kwantowej, laureat Nagrody Nobla w 1954 roku”.

Podczas odsłonięcia tablicy powstał kolejny pomysł uczczenia pamięci wrocławskiego noblisty – ustanowiono stypendium, które zgodnie z wolą fundatorów przeznaczone było dla wybitnych doktorantów wrocławskiego środowiska naukowego w dziedzinach fizyki, optoelektroniki i informatyki. W ośmiu edycjach konkursowych wyłoniono 16 laureatów, a od roku 2011 tradycja Funduszu Stypendialnego im. Maxa Borna kontynuowana jest w ramach Studenckiego Programu Stypendialnego Prezydenta Wrocławia. Stypendium im. Borna przyznawane jest odtąd w zakresie nauk fizycznych i chemicznych.

Max Born uczęszczał do nieistniejącego już królewskiego gimnazjum im. Wilhelma I (Koniglische Wilhelm Gymnasium), które przed wojną znajdowało się przy dzisiejszej ul. Iwana Pawłowa (dawniej Sonnenstrasse). W 1902 r. zdał maturę i podjął studia matematyczne na Uniwersytecie we Wrocławiu. W uniwersyteckim Archiwum zachował się jego indeks oraz wpis do rejestru studentów.

Born był studentem wrocławskiego Uniwersytetu przez trzy lata, z czego jeden z letnich semestrów spędził na Uniwersytecie w Heidelbergu, a drugi – w Zurichu. Ogromny wpływ na rozwój naukowy młodego Borna miał jeden z wykładowców matematyki, prof. Jacob Rosanes (1842–1922). Rosanes specjalizował się w geometrii algebraicznej i teorii niezmienników, był także mistrzem szachowym, uczniem i przyjacielem Adolfa Anderssena. Po habilitacji na Uniwersytecie we Wrocławiu już do końca życia pozostał na tej uczelni, będąc w roku akademickim 1903/1904, czyli w okresie wrocławskich studiów Borna, rektorem – jedynym w historii, który miał żydowskie pochodzenie. To ponoć jego wykłady z algebry macierzowej wywarły na przyszłego noblistę największy wpływ.

Wrocławskie studia Borna przypadły na okres terytorialnego rozbicia uczelni. Zajęcia odbywały się już nie tylko w gmachu głównym i dawnym konwikcie św. Józefa przy obecnej ul. Kuźniczej 35, ale też w nowo pozyskanych lub nowo wzniesionych budynkach. Być może młody Born bywał w gmachu dawnego klasztoru Kanoników Regularnych na wyspie Piasek, w którym mieściła się wówczas cała Biblioteka Uniwersytecka. Z pewnością miał zajęcia w nowym, bo wzniesionym w latach 1898–1900, budynku Instytutu Fizyki, który do końca II wojny światowej mieścił się na Ostrowie Tumskim przy dzisiejszej ul. św. Idziego 2, w miejscu, gdzie obecnie stoi hotel Jana Pawła II. Zapewne w tu – w salach wykładowych, zacisznych laboratoriach i instytutowej bibliotece – spędzał najwięcej czasu.

To tu, to tam. Życie na walizkach

W kwietniu 1904 r. Max Born przeniósł się na Uniwersytet w Getyndze, gdzie pozostawał pod opieką Carla Davida Runge – ucznia innego wybitnego matematyka z Uniwersytetu Wrocławskiego, Ernsta Eduarda Kummera. Zetknął się tu ponadto z takimi naukowcami jak Felix Klein, David Hilbert i Hermann Minkowski (matematycy), Karl Schwarzschild (astronom) i Woldemar Voigt (fizyk). Z Getyngi Born przeniósł się na krótko do Cambridge, po czym powrócił do Wrocławia i w roku 1908 został asystentem prof. Ernsta Pringsheima, pod kierunkiem którego rozpoczął badania nad promieniowaniem „ciała doskonale czarnego”, współpracując m.in. z doc. Rudolfem Waltherem Ladenburgiem, wybitnym fizykiem z Uniwersytetu we Wrocławiu.

W 1912 r. Max Born opuścił Wrocław już na stałe i wyjechał do Chicago, gdzie prowadził badania wraz z Albertem Abrahamem Michelsonem. Rok później ożenił się z Hedwig Ehrenberg (1891–1972), córką profesora prawa z Uniwersytetu w Lipsku, z którą miał troje dzieci: Irenę (ur. 1914), Małgorzatę (ur. 1915) i Gustawa (ur. 1921). To właśnie syn noblisty, prof. Gustaw Born – farmaceuta i wykładowca Uniwersytetu w Londynie, wręczył w 2005 r. trójce wrocławskich doktorantów specjalizujących się w naukach fizycznych stypendia nazwane imieniem ojca. Córka Irena była matką aktorki i piosenkarki Oliwii Newton-John (ur. 1948) znanej m.in. z głównej roli w musicalu „Grease”.

W czasie I wojny światowej w 1915 r. Max Born otrzymał zaproszenie od Maxa Plancka z Uniwersytetu w Berlinie. Plany naukowe pokrzyżowało jednak Bornowi wezwanie z wojska – został wcielony do niemieckiej armii. To jednak właśnie wtedy znalazł czas na napisanie swojej pierwszej książki „Dynamik der Kristallgitter”, która stanowiła podsumowanie badań rozpoczętych w Getyndze. W czasie wojny Born zaprzyjaźnił się ze starszym zaledwie o trzy lata Albertem Einsteinem, z którym dzielił nie tylko pasje naukowe, ale również zamiłowanie do muzyki. Znana jest polemiczna korespondencja pomiędzy Bornem a Einsteinem, dotycząca m.in. słynnego problemu „czy Najwyższy gra w kości”. Jak się później okazało, nauka przyznała rację Bornowi.

Po wojnie w 1919 r. Max Born został mianowany profesorem i dyrektorem Instytutu Fizyki Teoretycznej na Uniwersytecie we Frankfurcie nad Menem. Tutaj współpracował m.in. z Otto Sternem, późniejszym laureatem Nagrody Nobla, wcześniej także związanym z Uniwersytetem we Wrocławiu. W 1921 r. Born po raz kolejny się przeprowadził, tym razem ponownie do Getyngi, gdzie spotkał kolejnego noblistę, Jamesa Francka. Na tutejszym uniwersytecie przepracował 12 lat, tylko na krótko wyjeżdżając w 1925 r. do USA. To właśnie w Getyndze sformułował stosowaną do dziś interpretację kwadratu funkcji falowej w równaniu Schrödingera jako gęstości prawdopodobieństwa znalezienia cząstki, za co w 1954 r. otrzymał Nagrodę Nobla.

W 1933 r. z powodu antysemickiej polityki rządu III Rzeszy Born musiał wraz z rodziną opuścić Niemcy. Dostał zaproszenie z Uniwersytetu w Cambridge, w związku z czym wyemigrował do Wielkiej Brytanii. Zimą 1935 r. wyjechał do Indii, gdzie przez pół roku pracował w Indian Institute of Science w Bangalore, mieście, które dzisiaj jest nazywane indyjską Krzemową Doliną. W roku 1936 powrócił do Wielkiej Brytanii i osiadł w Edynburgu, gdzie na tamtejszym uniwersytecie wykładał i prowadził badania aż do lat 50.

W 1953 r. Born otrzymał tytuł honorowego obywatela Getyngi. Wtedy razem z żoną powrócił do Niemiec, jednak bez dzieci, które zdecydowały, że pozostaną w Wielkiej Brytanii. Bornowie zamieszkali w Bad Pyrmont, mieście uzdrowiskowym w Dolnej Saksonii.

Max Born był uznanym i szanowanym członkiem wielu akademii m.in. w Bengalore, Berlinie, Bostonie, Bukareszcie, Dublinie, Getyndze, Edynburgu, Kopenhadze, Limie, Londynie, Moskwie, Sztokholmie i Waszyngtonie. Był też doktorem honoris causa uniwersytetów w Berlinie, Bordeaux, Bristolu, Brukseli, Oslo i Oxfordzie oraz Politechniki w Stuttgarcie. Był wielokrotnie nagradzany i odznaczany m.in. Orderem Zasługi Republiki Federalnej Niemiec w 1959 r. za zasługi cywilne. Ukoronowaniem jego osiągnięć była Nagroda Nobla przyznana mu w 1954 r. (wspólnie z Waltherem Bothem). Jak ogłosił Komitet Noblowski, Born otrzymał ją za „badania w dziedzinie mechaniki kwantowej, szczególnie za interpretację funkcji falowej”.

Wykład noblowski Max Born miał przyjemność wygłosić 11 grudnia 1954 r., dokładnie w dniu swoich 72. urodzin. Mówił w nim o filozoficznych implikacjach swojej pracy. „Wierzę, że idee takie jak absolutna pewność, absolutna dokładność, prawda ostateczna itp. są wymysłami wyobraźni, które nie powinny mieć zastosowania w żadnej dziedzinie nauki. Z drugiej strony, twierdzenie prawdopodobieństwa jest prawdą lub fałszem z punktu widzenia teorii, na której bazuje. Rozluźnienie myśli wydaje się być największym błogosławieństwem, które dała nam współczesna nauka, ponieważ wiara w jedyną prawdę i bycie jej posiadaczem, są źródłem całego zła na tym świecie.”[1]

Max Born był znany jako przeciwnik broni atomowej. W 1955 r. podpisał antywojenny manifest sformułowany przez brytyjskiego filozofa Bertranda Russella, sygnowany m.in. przez Alberta Einsteina (tzw. Manifest Russella-Einsteina). Dwa lata później, 12 kwietnia 1957 r., grupa osiemnastu wiodących niemieckich fizyków z Republiki Federalnej Niemiec, w tym Born, wystosowała wobec rządu kanclerza Konrada Adenauera manifest (tzw. Manifest z Göttingen), który był wyrazem sprzeciwu wobec zaopatrzenia armii RFN w taktyczną broń atomową. Był to pierwszy przypadek w historii Niemiec, kiedy naukowcy poczuli odpowiedzialność za polityczne decyzje i ich konsekwencje.

Max Born do końca życia pracował naukowo, m.in. opracowując nowe wydania swoich licznych książek. Zmarł w szpitalu 5 stycznia 1970 r. Pochowany został na miejskim cmentarzu w Getyndze (Stadtfriedhof), gdzie wraz ze zmarłą dwa lata później żoną spoczywa obok wielu innych noblistów i znanych naukowców. Na jego nagrobku wyryto fundamentalne równanie mechaniki kwantowej: pq – qp = h/2πi.

Bornowe „pomniki” pamięci

Max Born był naukowcem mającym szerokie zainteresowania i ogromne osiągnięcia w wielu dziedzinach. Wiele zjawisk i teorii w zakresie fizyki czy chemii zostało nazwanych jego imieniem m.in. przybliżenie Borna-Oppenheimera (jedno z podstawowych przybliżeń stosowanych w chemii kwantowej i spektroskopii) czy teoria Borna-Infelda (nieliniowe uogólnienie elektromagnetyzmu). Jego imię nosi też asteroida zaobserwowana w październiku 1990 r. i jeden z kraterów na Księżycu. Od ponad 40 lat każdego roku Niemieckie Towarzystwo Fizyczne (Deutsche Physikalische Gesellschaft) wraz z brytyjskim Instytutem Fizyki (Institute of Physics) przyznają nagrodę im. Maxa Borna (Max Born Prize), zaś amerykańskie Towarzystwo Optyczne (The Optical Society of America) od 1982 r. przyznaje inną nagrodę imienia wrocławskiego noblisty (Max Born Award).

Pamięć o Maxie Bornie żywa jest także w jego rodzinnym mieście, Wrocławiu. Decyzją Rady Miejskiej Wrocławia od maja 1991 r. plac, przy którym swoją siedzibę mają uniwersyteccy fizycy, nazwano imieniem Maxa Borna. W 1997 r. w Galerii Wielkich Wrocławian, mieszczącej się w Ratuszu, ustawiono marmurowe popiersie tego jednego z największych wrocławskich naukowców. Na domu, w którym się urodził, w 2002 r. zawisła pamiątkowa tablica; odsłonił ją prof. Gustaw Born, syn noblisty. Każdego roku wybitnym młodym wrocławskim uczonym przyznawane są miejskie stypendia im. Maxa Borna.

Przypisy:

[1] Max Born, The statistical interpretation of quantum mechanics, Nobel Lecture, za: http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1954/born-lecture.html [tłum. własne autorki].

Literatura:

1. www.nobelprize.org (The official web site of the Nobel Prize)

2. Adam Jezierski, Fizyka i chemia [w:] Universitas litterarum Wratislaviensis 1811–1945. Księga Pamiątkowa jubileuszu 200-lecia utworzenia Państwowego Uniwersytetu we Wrocławiu, tom II, red. Jan Harasimowicz, Wrocław 2013.

Dodane przez: Kamilla Jasińska

5 Sty 2017

ostatnia modyfikacja: 13 Sty 2017