Читать онлайн «100 знаменитых ученых». Страница 157

По приглашению своего учителя Борн побывал в Кельне, где 21 сентября 1908 года прослушал знаменитый доклад Г. Минковского «Пространство и время».

12 января 1909 года Минковский умер в расцвете сил из-за неудачно проведенной операции. Борн потерял не только друга и наставника, но и перспективы, связанные с дальнейшей научной деятельностью. В том же году Борн успешно прочитал конкурсную лекцию, посвященную томсоновской атомной модели, и получил право преподавания теоретической физики в Геттингенском университете.

Несмотря на то что большую часть времени ученый тратил на чтение лекций, он параллельно провел серию исследований свойств кристаллов в зависимости от расположения их атомов. Совместно с Теодором фон Карманом Борн вывел зависимость теплоемкости от температуры, которая и на сегодняшний день лежит в основе теории кристаллов.

По приглашению Альберта Майкельсона, первого американского лауреата Нобелевской премии по физике (1907 год), Борн переезжает в Чикаго и целый год читает лекции по теории относительности в Чикагском университете.

В 1912 году Борну предложили должность приват-доцента в Геттингенском университете, и он согласился. После того как в 1914 году образовалась вакансия в Берлинском университете, он перешел туда и стал ассистент-профессором теоретической физики у Макса Планка.

Однако Первая мировая война изменила все планы ученого – его вскоре призвали на военную службу. В обязанности Борна входило проведение военных исследований по звукометрии и оценивание артиллерийских изобретений.

В период с 1913 по 1915 год Борн разработал совместно с Максом фон Лауэ динамическую теорию кристаллических решеток. Несмотря на нехватку времени, ему все-таки удалось написать и издать свою первую книгу по физике твердого тела – «Динамика кристаллической решетки».

Кристаллическими структурами Борн интересовался вплоть до середины 1920-х годов. Вместе с Фрицем Габером он продолжал исследовать кристаллы и установил связь между физическими свойствами кристаллов и химической энергией составляющих их компонентов. В результате совместной работы двух ученых была создана аналитическая техника, известная под названием цикла Борна – Габера.

В 1919 году по обоюдному желанию ученых Борн обменялся постами с Максом фон Лауэ, который очень хотел работать вместе с Планком, и отправился во Франкфурт-на-Майне. Там он занял место профессора физики и директора Института теоретической физики. В этом же году великий ученый определил важное термодинамическое понятие энергии решетки, на основе которого вычислил ряд физико-химических постоянных.

В 1921 году Борна снова пригласили в Геттинген, где он стал директором Физического института Геттингенского университета. Одним из условий Борна было назначение гениального ученого и его друга Джеймса Франка руководителем экспериментальной работой в институте. Благодаря плодотворной работе этих ученых Физический институт стал одним из центров теоретической физики и математики.

В Геттингене ученый проработал около двенадцати лет. Он основал знаменитую Геттингенскую школу теоретической физики, среди представителей которой можно выделить Вернера Гейзенберга, Вольфганга Паули, Паскуаля Иордана, Роберта Оппенгеймера, Эдварда Теллера.

Первые два года пребывания в Физическом институте Борн занимался исследованиями в области твердых тел, но вскоре заинтересовался квантовой теорией и стал одним из первых разработчиков математического аппарата квантовой теории.

В 1925 году Вернер Гейзенберг, ассистент Борна, сделал предположение, что в основе всех атомных явлений лежат определенные математические принципы. Он открыл новый подход к матричному исчислению, введенному еще в XIX веке французским математиком Шарлем Эрмитом. Поскольку Гейзенберг не смог до конца разобраться в математических основаниях своей работы, Борн совместно со своим студентом Паскуалем Иорданом усовершенствовали его разработки. В сентябре 1925 года Борн опубликовал статью «О квантовой механике», в которой представил результаты их исследований. Именно Борн ввел термин «квантовая механика», под которым подразумевал высокоматематизированную квантовую теорию.

Учившийся в те годы в Геттингене «отец кибернетики» Норберт Винер писал, что честь создания квантовой механики как самостоятельного раздела науки принадлежит Гейзенбергу, но кто знает, как бы развивались события, если бы Гейзенберг не был аспирантом Макса Борна.

В 1926 году Эрвин Шрёдингер развил идеи волновой механики. В этой области Борн показал, что законы физики микромира являются статичными и что волновая функция должна толковаться как комплексная величина, квадрат которой выражает вероятность того, что соответствующая частица находится именно в той или иной точке пространства. Он сформулировал интерпретацию функции плотности вероятности в квантово-механическом уравнении Шрёдингера, которая позже была названа Копенгагенской интерпретацией. За обоснование статистической трактовки квантовой механики спустя 30 (!) лет ученый получит Нобелевскую премию по физике.

В 1932 году Борна назначили деканом научного факультета в Геттингене. Однако весной 1933 года после прихода к власти фашистов ученый был отстранен от работы из-за своего еврейского происхождения (хоть и был лютеранином) и вынужден был покинуть Германию.

Борн в срочном порядке выехал в Англию. Следующей ступенью в его научной карьере стал Кембридж, где он работал лектором в течение трех лет. В Кембридже совместно с Леопольдом Инфельдом Борн занимался построением нелинейного обобщения уравнений электродинамики. Ученые планировали разработать теорию, в которой не было бы бесконечно больших некорректных выражений для физических величин. Параллельно Борн готовил к изданию учебник «Атомная физика».

После того как ученый провел шесть месяцев в Индийском физическом институте в Бангалоре, он в октябре 1936 года принял предложение занять пост профессора натуральной философии Эдинбургского университета. В Эдинбурге знаменитый ученый проработал последующие 17 лет. За это время он получил британское гражданство и в 1939 году был избран членом Лондонского королевского общества.

Знаменитый ученый был участником многочисленных научных конференций, читал публичные лекции, опубликовал множество статей по теоретической физике и вопросам философии. В 1953 году Борн ушел в отставку и стал почетным профессором Эдинбургского университета в отставке.

За время, проведенное в Шотландии, Борн стал известен как убежденный пацифист и антифашист, а также как общественный деятель.