Grandes Físicos | Max Born - Prêmio Nobel em 1954

Janildo Arantes agosto 09, 2023

 






Max Born



Max Born Medalha Nobel
Ciclo de Born-Haber, Regra de Born, Equação de Born-Landé
Nascimento11 de dezembro de 1882
Breslávia, Baixa Silésia, Império Alemão
Morte5 de janeiro de 1970 (87 anos)
Göttingen, Baixa Saxônia
ResidênciaGotinga, Edimburgo, Breslávia, Cambridge, Bad Pyrmont
SepultamentoCemitério Municipal de Göttingen
Nacionalidadealemão
CidadaniaReich Alemão, Reino Unido, Reino Unido da Grã-Bretanha e Irlanda
Etniajudeus
Progenitores
CônjugeHedwig Born
Filho(s)Gustav Victor Rudolf Born, Irene Helen Käthe Born
Alma materUniversidade de Göttingen
Ocupaçãofísico, matemático, académico, professor universitário, escritor de não ficção, físico teórico, cientista
PrêmiosMedalha Max Planck (1948), Medalha Hughes (1950), Guthrie Lecture (1953),  Nobel de Física (1954)
EmpregadorUniversidade de Frankfurt, Universidade de Göttingen, Universidade Humboldt de Berlim, Universidade de Edimburgo, Universidade de Göttingen
Orientador(es)Carl Runge
Orientado(s)
Campo(s)física
ReligiãoJudaísmo, luteranismo
Assinatura


Max Born (Breslávia, 11 de dezembro de 1882 — Göttingen, 5 de janeiro de 1970) foi um físico e matemático alemão, que foi fundamental para o desenvolvimento da mecânica quântica. Também fez contribuições à física do estado sólido e óptica e supervisionou o trabalho de vários físicos notáveis ​​nas décadas de 1920 e 1930. Ganhou em 1954 o Prêmio Nobel de Física por sua "investigação fundamental na Mecânica Quântica, especialmente na interpretação estatística da função de ondas".[1][2][3][4]

Entrou na Universidade de Göttingen, em 1904, onde conheceu três matemáticos de renome, Felix Klein, David Hilbert e Hermann Minkowski. Escreveu sua tese sobre o tema "Estabilidade de Elástico em um Plano e Espaço", vencedor do Prêmio da Faculdade de Filosofia da Universidade. Em 1905, ele começou a pesquisar a relatividade especial com Minkowski, e, posteriormente, escreveu sua tese de habilitação sobre o modelo atômico de Thomson. Um encontro ao acaso com Fritz Haber em Berlim, em 1918, levou à discussão da maneira pela qual um composto iônico é formado quando um metal reage com um átomo de halogênio, o qual é atualmente conhecido como ciclo de Born-Haber.

Em 1921, Born voltou para Göttingen, arranjando outra cadeira para o seu amigo e colega de longa data James Franck. Nos termos de Born, Göttingen tornou-se um dos centros mais importantes do mundo para a física. Em 1925, Born e Werner Heisenberg formularam a representação da mecânica matricial da mecânica quântica. No ano seguinte, ele formulou a interpretação hoje padrão da função de densidade de probabilidade para ψ*ψ na equação de Schrödinger, pela qual ele foi agraciado com o Prêmio Nobel em 1954. Sua influência se estendeu muito além de sua própria pesquisa. Max Delbrück, Siegfried Flügge, Friedrich Hund, Pascual Jordan, Maria Goeppert-Mayer, Lothar Wolfgang Nordheim, Robert Oppenheimer e Victor Weisskopf, todos receberam seu doutorado sob a orientação de Born em Göttingen, e seus assistentes incluíam Enrico Fermi, Werner Heisenberg, Gerhard Herzberg, Friedrich Hund, Pascual Jordan, Wolfgang Pauli, Léon Rosenfeld, Edward Teller e Eugene Wigner.

Em janeiro de 1933, o Partido Nazista chegou ao poder na Alemanha, e Born, que era judeu, foi suspenso. Ele emigrou para a Grã-Bretanha, onde trabalhou no Colégio de de St John, Cambridge, e escreveu um popular livro de ciência, The Restless Universe, assim como Atomic Physics, que logo se tornou um livro de texto padrão. Em outubro de 1936, ele se tornou o Professor Tait de Filosofia Natural na Universidade de Edimburgo, onde, trabalhando com os assistentes de origem alemã E. Walter Kellermann e Klaus Fuchs, continuou a sua investigação sobre a física. Max Born tornou-se um cidadão britânico naturalizado em 31 de agosto de 1939, um dia antes da Segunda Guerra Mundial eclodir na Europa. Permaneceu em Edimburgo até 1952. Aposentou-se em Bad Pyrmont, na Alemanha Ocidental. Morreu no hospital em Göttingen, em 5 de janeiro de 1970.

Início de vida

Max Born nasceu em 11 de dezembro de 1882 em Breslávia, Baixa Silésia, hoje parte da Polônia, que no momento do nascimento de Born fazia parte da província prussiana da Silésia no Império Alemão, em uma família de ascendência judaica.[5] Era um dos dois filhos de Gustav Born, um anatomista e embriologista, professor de embriologia da Universidade de Breslau,[6] e sua esposa Margarethe (Gretchen) nascida Kauffmann, de uma família de industriais da Silésia. Sua mãe morreu em 29 de agosto de 1886, quando Max tinha quatro anos de idade.[7] Max tinha uma irmã, Käthe, que nasceu em 1884, e um meio-irmão, Wolfgang, do segundo casamento de seu pai com Bertha Lipstein. Wolfgang mais tarde tornou-se professor de História da Arte da Faculdade da Cidade de Nova Iorque.[8]

Inicialmente educado no Ginásio König-Wilhelm, em Breslau, Born entrou na Universidade de Breslau, em 1901. O sistema universitário alemão permitia aos alunos passarem facilmente de uma universidade para outra, então ele passou semestres de verão na Universidade de Heidelberg, em 1902, e na Universidade de Zurique, em 1903. Seus colegas em Breslau, Otto Toeplitz e Ernst Hellinger, passaram informações a Born sobre a Universidade de Göttingen,[9] para onde ele foi em abril de 1904. Em Göttingen encontrou três matemáticos de renome: David Hilbert, Felix Klein e Hermann Minkowski. Logo depois de sua chegada, Born formou laços estreitos com os dois últimos professores. Desde a primeira aula que teve com Hilbert, este o identificou como alguém com habilidades excepcionais e o selecionou como o escrivão de palestras, cuja função era escrever as notas da aula para os alunos de matemática da Universidade de Göttingen. Ser escrivão da classe colocou Born em contato regular inestimável com Hilbert, período em que a generosidade intelectual dele beneficiou a mente fértil de Born. Hilbert tornou-se o mentor de Born depois de selecioná-lo para ser o primeiro a ocupar o cargo de semi-oficial não remunerado do assistente. Sua apresentação a Minkowski veio através da madrasta de Born, Bertha, já que ela o conhecia das aulas de dança em Königsberg. A apresentação rendeu a Born convites para a família de Minkowski para jantares de domingo. Além disso, durante a execução de suas funções como escrivão e assistente, Born muitas vezes viu Minkowski na casa de Hilbert.[10][11]

O relacionamento de Born com Klein era mais problemático. Participou de um seminário realizado por ele e os professores de matemática aplicada, Carl Runge e Ludwig Prandtl, sobre o tema da elasticidade. Embora não estivesse particularmente interessado no assunto, Born foi obrigado a apresentar um artigo. Usando o cálculo de variações de Hilbert, ele apresentou uma na qual, utilizando-se uma configuração curva de um fio com as duas extremidades fixas, ele demonstrou que seria mais estável. Klein ficou impressionado e o convidou a apresentar uma tese sobre o tema "Estabilidade de Elástico em um Plano e Espaço" – um assunto próximo e querido para o professor – que ele tinha organizado para ser o tema do Prêmio anual da prestigiada Faculdade de Filosofia oferecido pela Universidade. As inscrições também poderiam ser qualificadas como dissertações de doutorado. Born respondeu por recusar a oferta, como matemática aplicada não era sua área preferencial de estudo. Klein foi muito ofendido.[12][13]

Klein tinha o poder de construir ou destruir carreiras acadêmicas, assim Born sentiu-se obrigado a expiar através da apresentação de uma entrada para o prêmio. Como Klein se recusou a vigiá-lo, Born providenciou Carl Runge para ser seu orientador. Woldemar Voigt e Karl Schwarzschild se tornaram seus outros examinadores. A partir de seu trabalho, desenvolveu as equações para as condições de estabilidade. Como ele se tornou mais interessado no assunto, tinha um aparelho construído que poderia testar suas previsões experimentalmente. Em 13 de junho de 1906, o reitor anunciou que Born tinha ganhado o prêmio. Um mês depois, passou em seu exame oral e recebeu o seu PhD em matemática com magna cum laude.[14]

Na graduação, Born foi obrigado a realizar o serviço militar, que tinha sido adiado enquanto estudante. Encontrou-se convocado para o exército alemão, e enviado para a 2ª Guarda dos Dragões "Imperatriz Alexandra da Rússia", que servia em Berlim. Seu serviço foi breve, recebeu alta logo após um ataque de asma, em janeiro de 1907. Em seguida, ele viajou para a Inglaterra, onde foi internado no Gonville and Caius College, de Cambridge, e estudou física durante seis meses no Laboratório Cavendish sob J.J. Thomson, George Searle e Joseph Larmor. Após retornar à Alemanha, o Exército o reintroduziu, e ele serviu com a elite Leib-Kürassier-Regiment „Großer Kurfürst“ (Schlesisches) Nr. 1, até ser novamente medicamente liberado após serviço de apenas seis semanas. Então retornou para Breslau, onde trabalhou sob a supervisão de Otto Lummer e Ernst Pringsheim, esperando para fazer sua habilitação em física. Um pequeno acidente envolvendo experiências do corpo negro de Born, uma mangueira de água de arrefecimento rompida, e um laboratório inundado, levaram a Lummer lhe dizer que ele nunca iria se tornar um físico.[15]

Em 1905, Albert Einstein publicou seu artigo Sobre a Eletrodinâmica dos Corpos em Movimento sobre a relatividade restrita. Born ficou intrigado e começou a pesquisar o assunto. Ficou arrasado ao descobrir que Minkowski também estava pesquisando sobre a relatividade restrita nos mesmos moldes, mas quando lhe escreveu sobre seus resultados, Minkowski lhe pediu para voltar para Göttingen e fazer sua habilitação lá. Ele aceitou. Toeplitz o ajudou a retocar sua álgebra matricial para que ele pudesse trabalhar com as quatro dimensões matrizes do espaço de Minkowski utilizadas no projeto deste último para conciliar a relatividade com eletrodinâmica. Born e Minkowski se deram bem, e seu trabalho fez bons progressos, mas Minkowski morreu subitamente de apendicite em 12 de janeiro de 1909. Os estudantes de matemática tinham falado em nome de Born durante o funeral.[16]

Born tentou apresentar os seus resultados em uma reunião da Sociedade de Matemática de Göttingen algumas semanas mais tarde. Ele não foi muito longe, antes tinha sido desafiado publicamente por Klein e Max Abraham, que rejeitaram a relatividade, e forçaram o termino da palestra. No entanto, Hilbert e Runge estavam interessados em seu trabalho, e depois de alguma discussão com Born eles se convenceram da veracidade dos seus resultados, e convenceram-no a dar a palestra novamente. Desta vez, não foi interrompido, e Voigt se ofereceu para patrocinar a tese de habilitação de Born.[17] Posteriormente publicou seu discurso como um artigo sobre A Teoria dos Corpos Rígidos na Cinemática do Princípio da Relatividade (no original em alemão: Die Theorie des Starren Elektrons in der Kinematik des Relativitätsprinzips),[18] que introduziu o conceito da rigidez de Born. Em 23 de outubro, apresentou sua palestra de habilitação sobre o modelo atômico de Thomson.[19]

Carreira

Berlim e Frankfurt

Born se estabeleceu como um jovem universitário em Göttingen, como um privatdozent. Em Göttingen, ficou em uma pensão dirigida pela Irmã Annie em Dahlmannstraße 17, conhecida como El BoKaReBo. O nome era derivado das primeiras letras dos sobrenomes de seus pensionistas: "El" para Ella Philipson (estudante de medicina), "Bo" para Born e Hans Bolza (um estudante de física), "Ka" para Theodore von Kármán (outro privatdozent) e "Re" por Albrecht Renner (outro estudante de medicina). Um visitante frequente da pensão era Paul Peter Ewald, um estudante de doutorado de Arnold Sommerfeld emprestado a Hilbert em Göttingen como assistente especial para física. Richard Courant, um matemático e privatdozent, chamou essas pessoas de "o grupo de dentro."[20]

Em 1912, Born conheceu Hedwig (Hedi) Ehrenberg, a filha de um professor de direito da Universidade de Leipzig, e uma amiga da filha de Carl Runge, Iris Runge. Ela era de origem judaica por parte de seu pai, apesar dele se tornar um luterano praticante quando se casou, assim como a irmã de Max, Käthe. Apesar de nunca praticar a sua religião, recusou-se a se converter, e seu casamento em 2 de agosto de 1913 foi uma cerimônia em jardim. No entanto, ele foi batizado como um luterano, em março de 1914, pelo mesmo pastor que realizou sua cerimônia de casamento. Born considerava "profissões religiosas e igrejas como uma questão de menor importância".[21] Sua decisão de ser batizado foi feito, em parte, em deferência à sua mulher, e em parte devido ao seu desejo de assimilar-se na sociedade alemã.[21] O casamento rendeu três filhos: duas filhas, Irene, nascida em 1914, e Margarethe (Gritli), nascida em 1915, e um filho, Gustav, nascido em 1921. Irene foi a mãe da cantora e atriz britânica de origem australiana Olivia Newton-John.[22] Através do casamento, Born estava relacionado com o juristas Victor Ehrenberg, seu sogro, e Rudolf von Ihering, avô materno de sua esposa, assim como Hans Ehrenberg, e foi tio-avô do comediante britânico Ben Elton.[23]

Até o final de 1913, Born havia publicado 27 artigos, incluindo um importante trabalho sobre a relatividade e a dinâmica da estrutura de cristal,[24] que se tornou um livro.[25] Em 1914, recebeu uma carta de Max Planck, explicando que uma nova cadeira de professor extraordinário de física teórica havia sido criada na Universidade de Berlim. A cadeira tinha sido oferecida a Max von Laue, mas ele se recusou. Born a aceitou.[26] Agora a Primeira Guerra Mundial estava feroz. Pouco depois de chegar em Berlim em 1915 alistou-se em uma unidade de sinais do Exército. Em outubro, ele se juntou ao Artillerie-Prüfungs-Kommission, uma organização de pesquisa e desenvolvimento de artilharia do Exército baseado em Berlim, sob Rudolf Ladenburg, que criou uma unidade especial dedicada à nova tecnologia de som variado. Em Berlim, Born formou uma amizade ao longo da vida com Albert Einstein, que se tornou um visitante frequente à sua casa.[27] Poucos dias após o armistício de novembro de 1918, Planck teve que liberar Born do Exército. Um encontro ao acaso com Fritz Haber durou meses e conduziu a discussão da maneira pela qual um composto iônico é formado quando um composto de metal reage com um átomo de halogênio, o qual é atualmente conhecido como o ciclo de Born-Haber.[28]

Mesmo antes de Born ter assumido a cadeira em Berlim, von Laue havia mudado de ideia, e decidiu que ele a queria, no final.[26] Ele combinou com Born e as faculdades em questão para que houvesse uma troca dos trabalhos. Em abril de 1919, tornou-se professor ordinário e diretor do Instituto de Física Teórica da Faculdade de Ciências da Universidade de Frankfurt am Main.[25] Enquanto estava lá, foi abordado pela Universidade de Göttingen, que estava à procura de um substituto para Peter Debye como Diretor do Instituto de Física.[29] "O físico teórico", Einstein aconselhou ele, "vá florescer onde quer que seja; não há outro Born a ser encontrado na Alemanha."[30] Na negociação para a posição com o Ministério da Educação, Born arranjou outra cadeira, a de física experimental, em Göttingen para o seu amigo e colega de longa data James Franck.[29]

Göttingen

Conferência de Solvay, 1927. Born é o segundo da direita na segunda linha, entre Louis de Broglie e Niels Bohr.

Pelos doze anos que Born e Franck ficaram em Göttingen, de 1921 a 1933, teve um colaborador com visões compartilhadas sobre conceitos científicos básicos — uma grande vantagem para o ensino e sua pesquisa sobre a teoria quântica em desenvolvimento. A abordagem da estreita colaboração entre físicos teóricos e físicos experimentais também foi compartilhada por Born em Göttingen e Arnold Sommerfeld na Universidade de Munique, que foi professor ordinário de física teórica e Diretor do Instituto de Física Teórica — também uma força motriz no desenvolvimento da teoria quântica. Ele e Sommerfeld não só partilharam a sua abordagem no uso de física experimental para testar e avançar em suas teorias, mas Sommerfeld, em 1922, quando estava nos Estados Unidos, lecionando na Universidade do Wisconsin-Madison, enviou o seu aluno Werner Heisenberg para ser assistente de Born. Heisenberg retornou novamente para Göttingen em 1923, onde completou sua habilitação sob Born em 1924, e tornou-se professor em Göttingen.[31][32]

Em 1925 Born e Heisenberg formularam a representação mecânica matricial da mecânica quântica. Em 9 de julho, Heisenberg passou a Born um artigo para ele revisar e submeter para publicação intitulado Über quantentheoretische Umdeutung kinematischer und mechanischer Beziehungen ("Reinterpretação Quantum Teórica da Cinemática e das Relações Mecânicas"). Neste artigo Heisenberg formulou a teoria quântica, evitando a concreta, mas não observável, representação de órbitas de elétrons usando parâmetros como probabilidades de transição para saltos quânticos, representada por dois índices correspondentes aos estados inicial e final.[33][34] Quando Born leu o artigo, reconheceu na formulação a possibilidade de a transcrever na linguagem sistemática de matrizes,[35] o que havia aprendido com seu estudo orientado por Jakob Rosanes na Universidade de Breslau.[36]

Até este momento, raramente as matrizes foram usadas pelos físicos; elas eram consideradas pertencentes ao domínio da matemática pura. Gustav Mie tinham os usado em um trabalho sobre eletrodinâmica em 1912 e Born o tinha usado em seu trabalho sobre a teoria de reticulados de cristais em 1921. Enquanto matrizes foram utilizadas nestes casos, a álgebra de matrizes com a sua multiplicação não entram em cena como fizeram na formulação da matriz da mecânica quântica.[37] Com a ajuda de seu assistente e ex-aluno Pascual Jordan, começou imediatamente a fazer uma transcrição e extensão, e eles apresentaram os seus resultados para publicação; o trabalho foi recebido a publicação apenas 60 dias após o papel de Heisenberg.[38] Um artigo acompanhado foi submetido para publicação antes do final do ano por todos os três autores.[39] O resultado foi uma formulação surpreendente:

onde p e q são matrizes para localização e momentum p, e I é a matriz identidade. O resultado surge porque a multiplicação de matrizes não é comutativa.[36] Esta formulação foi inteiramente atribuída a Born, que também estabeleceu que todos os elementos que não estivessem na diagonal da matriz fossem zero. Considerou que o seu papel com Jordan continha "os princípios mais importantes da mecânica quântica, incluindo a sua extensão a eletrodinâmica."[36] O artigo colocou a abordagem de Heisenberg sobre uma base matemática sólida.[40]

Ficou surpreso ao descobrir que Paul Dirac estava pensando ao longo das mesmas linhas que Heisenberg. Logo Wolfgang Pauli usou o método de matriz para calcular os valores de energia do átomo de hidrogênio, e descobriu que eles combinavam com o modelo de Bohr. Outra importante contribuição foi feita por Erwin Schrödinger, que olhou para o problema utilizando a mecânica ondulatória. Isto teve um grande apelo para muitos na época, como ofereceu a possibilidade de voltar a física clássica determinista. Born teria nada disso, uma vez que ia contra fatos determinados pela experiência.[36] Formulou a interpretação hoje padrão da função de densidade de probabilidade para ψ*ψ na equação de Schrödinger, que ele publicou em julho 1926.[41][40]

Em uma carta a Born em 4 de dezembro de 1926, Einstein fez sua famosa observação sobre mecânica quântica:

A mecânica quântica é muito impressionante. Mas uma voz interior me diz que ainda não é coisa real. A teoria produz um bom resultado, mas dificilmente nos leva para mais perto do segredo do 'Velho Senhor'. Para todos os efeitos, estou convencido que Ele não joga dados.[42]

Esta citação é muitas vezes parafraseada como "Deus não joga dados".[43] Um ano mais tarde, em 1928, participou da 5ª Conferência de Solvay.[44] No mesmo ano, Einstein nomeou Heisenberg, Born e Jordan ao Prêmio Nobel de Física,[45] [46] mas Heisenberg só ganhou o Prêmio em 1932, "pala criação da mecânica quântica, cuja aplicação tem levado à descoberta das formas alotrópicas do hidrogênio",[47] enquanto Schrödinger e Dirac compartilharam o Prêmio de 1933, "pela descoberta de novas formas produtivas da teoria atômica".[47] Em 25 de novembro de 1933, recebeu uma carta de Heisenberg em que ele disse que tinha sido adiado por escrito, devido a uma "má consciência" que só ele tinha recebido o prêmio "pelo trabalho realizado em Göttingen, em colaboração — você, Jordan e Eu."[48] Heisenberg chegou a dizer que a contribuição de Born e Jordan com a mecânica quântica não poderia ser alterado por "uma decisão errada do lado de fora."[48] Em 1954, Heisenberg escreveu um artigo homenageando Planck por sua introspecção em 1900, na qual creditou a Born e Jordan à formulação matemática final da mecânica matricial de Heisenberg e passou a enfatizar o quão grande foram as suas contribuições para a mecânica quântica, que não foram "suficientemente reconhecidas aos olhos do público."[49]

Aqueles que receberam o seu grau de Ph.D. sob a orientação de Born em Göttingen incluíam Max Delbrück, Siegfried Flügge, Friedrich Hund, Pascual Jordan, Maria Goeppert-Mayer, Lothar Wolfgang Nordheim, Robert Oppenheimer, e Victor Weisskopf.[1][50] Seus assistentes no Instituto de Física Teórica da Universidade de Göttingen incluíam Enrico Fermi, Werner Heisenberg, Gerhard Herzberg, Friedrich Hund, Pascual Jordan, Wolfgang Pauli, Léon Rosenfeld, Edward Teller e Eugene Wigner.[51] Walter Heitler tornou-se seu assistente em 1928, e completou sua habilitação sob sua orientação em 1929. Born não só reconheceu seu talento no trabalho com ele, como Heitler "deixou suas estrelas estenderem além dele; aos menos dotados, ele pacientemente lhes entregou atribuições respeitáveis​​, mas factíveis."[52] Delbrück, e Goeppert-Mayer acabaram ganhando o Prêmio Nobel.[53][54]

Últimos anos

Friedrich Hund e Max Born em 1966

Em janeiro de 1933, o Partido Nazista chegou ao poder na Alemanha. Em maio, Born tornou-se um dos seis professores judeus em Göttingen que foram suspensos com remuneração; Franck já havia renunciado. Em doze anos, eles haviam feito de Göttingen um dos centros mais importantes do mundo para a física.[55] Começou a procurar um novo emprego, escrevendo para Maria Göppert-Mayer da Universidade Johns Hopkins e Rudi Ladenburg na Universidade de Princeton. Ofertas logo começaram a aparecer, e ele aceitou uma vaga da St John's College, em Cambridge.[56] Em Cambridge, ele escreveu um livro popular de ciência, The Restless Universe, e um livro, Atomic Physics, que logo se tornou um texto padrão, passando por sete edições. Sua família logo se instalou na Inglaterra, com suas filhas Irene e Gritli ficando noivas do galês Brinley (Bryn) Newton-John e do inglês Maurice Price, respectivamente.[57][58]

Sua posição em Cambridge era apenas temporária, e seu mandato em Göttingen foi encerrado em maio de 1935. Ele, portanto, aceitou a oferta de C. V. Raman para vir a Bangalore em 1935.[59] Lá considerava tomar uma posição permanente, mas o Instituto Indiano de Ciência não lhe criou uma cadeira adicional.[60] Em novembro de 1935, a família Born teve sua cidadania alemã revogada, tornando-os apátridas. Algumas semanas mais tarde Göttingen cancelou o seu doutorado.[61] Considerou uma oferta de Pyotr Kapitsa em Moscou, e começou a ter aulas de russo com a esposa de origem russa de Rudolf Peierls, Genia. Mas, então, Charles Galton Darwin lhe perguntou se ele iria considerar se tornar seu sucessor como Tait Professor de filosofia natural na Universidade de Edimburgo, uma oferta que Born aceitou prontamente,[62] assumindo a presidência em outubro 1936.[57]

Em Edimburgo, Born promoveu o ensino de física matemática. Tinha dois assistentes alemães, E. Walter Kellermann e Klaus Fuchs, e juntos eles continuaram a investigar o comportamento misterioso dos elétrons.[63] Tornou-se um Membro da Royal Society de Edimburgo, em 1937, e da Royal Society de Londres, em março de 1939. Durante 1939, ainda tinha como muitos de seus amigos e parentes remanescentes na Alemanha quanto podiam sair do país, inclusive sua irmã Käthe, os sogros Kurt e Marga, e as filhas de seu amigo Heinrich von Rausch Traubenberg. Hedi dirigia um Escritório Doméstico, colocando jovens mulheres judias em empregos. Born recebeu o Certificado de Naturalização como cidadão britânico, em 31 de agosto de 1939, um dia antes da Segunda Guerra Mundial eclodir na Europa.[64]

A lápide de Born em Göttingen está inscrita com o princípio da incerteza, que ele colocou em fundamento da matemática rígida

Born manteve-se em Edimburgo, até chegar a sua aposentadoria aos 70 anos de idade, em 1952. Retirou-se para Bad Pyrmont, na Alemanha Ocidental, em 1954.[65] Em outubro, ele recebeu a notícia de que estava sendo agraciado com o Prêmio Nobel. Seus colegas físicos nunca tinham parado de nomeá-lo. Franck e Fermi tinham o nomeado em 1947 e 1948 por seu trabalho na estrutura de cristal, e ao longo dos anos, ele também havia sido indicado por seu trabalho em estado sólido, a mecânica quântica e outros tópicos.[66] Em 1954, recebeu o prêmio pela "investigação fundamental na Mecânica Quântica,[67][68] especialmente na interpretação estatística da função de onda"[3] — algo que ele havia trabalhado sozinho.[66] Em seu discurso do Nobel, refletiu sobre as implicações filosóficas de seu trabalho:

Na aposentadoria, continuou o trabalho científico, e produziu novas edições de seus livros. Morreu no hospital em Göttingen, em 5 de janeiro de 1970. Foi socorrido pela esposa Hedi, que morreu em 1972, e os filhos Irene (mãe da cantora Olivia Newton-John), Gritli e Gustav.[65] Está enterrado no Stadtfriedhof, no mesmo cemitério que Walther Nernst, Wilhelm Eduard Weber, Max von Laue, Otto Hahn, Max Planck e David Hilbert.[70]

Bibliografia

Durante sua vida, Born escreveu vários livros semi-populares e técnicos. Seus volumes sobre temas como a física atômica e óptica foram muito bem recebidos e são considerados clássicos em suas áreas além de ainda estarem em impressão. O seguinte é uma lista de suas principais obras:

  • Max Born The statistical interpretation of quantum mechanics. Palestra do Nobel – 11 de dezembro de 1954.
  • Über das Thomson'sche Atommodell Habilitações-Vortrag (FAM, 1909) - A habilitação foi feita na Universidade de Göttingen, em 23 de outubro de 1909.[71]
  • Dynamik der Kristallgitter (Teubner, 1915)[72] – Após sua publicação, o físico Arnold Sommerfeld pediu a Born para escrever um artigo baseado nele para o quinto volume de Mathematical Encyclopedia. A Primeira Guerra Mundial atrasou o início dos trabalhos sobre este artigo, mas foi retomado em 1919 e concluído em 1922. Foi publicado como uma edição revista, sob o título Atomic Theory of Solid States.[73]
    • Dynamical Theory of Crystal Lattices, com Kun Huang. (Oxford, Clarendon Press, 1954)[74]
  • Die Relativitätstheorie Einsteins und ihre physikalischen Grundlagen (Springer, 1920) – Com base em palestras de Born na Universidade de Frankfurt am Main.[75]
    • Disponível em inglês sob o título Einstein's Theory of Relativity.[76]
  • Vorlesungen über Atommechanik (Springer, 1925)[72]
    • Mechanics of the Atom (George Bell & Sons, 1927) – Traduzido por J. W. Fisher e revisado por D. R. Hartree.[77]
  • Problems of Atomic Dynamics (MIT Press, 1926) – Um primeiro relato de mecânica matricial a ser desenvolvido na Alemanha, com base em duas séries de palestras no MIT, durante três meses, no final de 1925 e início de 1926.[78][79]
  • Elementare Quantenmechanik (Zweiter Band der Vorlesungen über Atommechanik), com Pascual Jordan. (Springer, 1930) – Este foi o primeiro volume do que foi concebido como uma obra de dois volumes. Este volume se limitou ao trabalho que Born fez com Jordan sobre a mecânica matricial. O segundo volume lidava com a mecânica ondulatória de Erwin Schrödinger. No entanto, o segundo volume não foi sequer iniciado por Born, já que acreditava que seu amigo e colega Hermann Weyl tinha escrito antes que ele pudesse fazê-lo.[80][81]
  • Optik: Ein Lehrbuch der elektromagnetische Lichttheorie (Springer, 1933) – O livro foi lançado, quando os Borns estavam emigrando para a Inglaterra.
    • Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of Light,[82] com Emil Wolf. (Pergamon, 1959) – Este livro não é uma tradução em inglês de Optik, mas sim um livro substancialmente novo. Logo após a Segunda Guerra Mundial, um número de cientistas sugeriram que atualiza-se e traduzi-se o seu trabalho para o inglês. Desde que houve muitos avanços no óptica nos anos seguintes, a atualização se tornou necessária. Em 1951, Emil Wolf começou como assistente particular de Born no livro; foi finalmente publicado em 1959 pela Pergamon Press de Robert Maxwell.[83] – sendo o atraso devido ao longo tempo necessário "para resolver todos os truques financeiros e publicação criada por Maxwell."[84]
  • Moderne Physik (1933) – Com base em sete palestras ministradas no Technischen Hochschule Berlin.[85]
    • Atomic Physics (Blackie, Londres, 1935) – Tradução autorizada do Moderne Physik por John Dougall, com atualizações.[86]
  • The Restless Universe[87] (Blackie and Son Limited, 1935) - Uma capitulação popularizada da oficina da natureza. O sobrinho de Born, Otto Königsberger, cuja carreira de sucesso como arquiteto em Berlim foi trazida ao fim quando os nazistas assumiram, foi temporariamente trazido para a Inglaterra para ilustrar o livro.[85]
  • Experiment and Theory in Physics (Cambridge University Press, 1943) – O endereço fornecido pela King's College, Newcastle upon Tyne, a pedido da Durham Philosophical Society e da Sociedade de Ciência Pura. Uma versão ampliada da palestra apareceu em uma edição de 1956 da Dover Publications.[88]
  • Natural Philosophy of Cause and Chance (Oxford University Press, 1949) – Com base na palestra de Born em 1948 na Waynflete, dada na College of St. Mary Magdalen, na Universidade de Oxford. A edição posterior (Dover, 1964) incluí dois apêndices: "Símbolo e Realidade" e a palestra de Born dadas aos vencedores do Nobel 1964 reunidos em Landau, Alemanha.[89]
  • A General Kinetic Theory of Liquids com H. S. Green (Cambridge University Press, 1949) – Os seis artigos deste livro foram reproduzidos com a permissão do Proceedings of the Royal Society.
  • Physics in My Generation: A Selection of Papers (Pergamon, 1956)[90]
  • Physik im Wandel meiner Zeit (Vieweg, 1957)
  • Physik und Politik (VandenHoeck und Ruprecht, 1960)
  • Zur Begründung der Matrizenmechanik, com Werner Heisenberg e Pascual Jordan (Battenberg, 1962) – Publicado em honra do 80º aniversário de Max Born. Esta edição reimprimiu artigos dos autores sobre a mecânica matricial publicada pelo Zeitscrift für Physik, Volumes 26 e 33–35, 1924–1926.[91]
  • My Life and My Views: A Nobel Prize Winner in Physics Writes Provocatively on a Wide Range of Subjects (Scribner, 1968) – Parte II (pp. 63–206) é uma tradução do Verantwortung des Naturwissenschaftlers.[92]
  • Briefwechsel 1916–1955, kommentiert von Max Born com Hedwig Born e Albert Einstein (Nymphenburger, 1969)
    • The Born–Einstein Letters: Correspondence between Albert Einstein and Max and Hedwig Born from 1916–1955, with commentaries by Max Born (Macmillan, 1971).[93]
  • Mein Leben: Die Erinnerungen des Nobelpreisträgers (Munique: Nymphenburger, 1975). Memórias publicadas de Born.
    • My Life: Recollections of a Nobel Laureate (Scribner, 1978).[94] Tradução de Mein Leben.

Trabalhos

Prêmios e honras

Ver também

Notas

  1. ↑ 
    Ir para:
  2. ↑ 
    Ir para:
    a b Kemmer, N.; Schlapp, R. (1971). «Max Born 1882-1970». Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society. 17. 17 páginas. doi:10.1098/rsbm.1971.0002
  3. ↑ 
    Ir para:
    a b «The Nobel Prize in Physics 1954». Fundação Nobel (em inglês). Página Oficial do Prêmio Nobel. Consultado em 9 de outubro de 2014
  4. ↑ John J. O’Connor, Edmund F. Robertson: Max Born. In: MacTutor History of Mathematics archive.
  5. ↑ Born, G. V. R. (2002). «The wide-ranging family history of Max Born». Notes and Records of the Royal Society (em inglês). 56 (2): 219–262. doi:10.1098/rsnr.2002.0180
  6. ↑ Kemmer & Schlapp 1971, p. 17.
  7. ↑ Greenspan 2005, pp. 5–7.
  8. ↑ Born 2002, p. 231.
  9. ↑ Kemmer & Schlapp 1971, pp. 16–18.
  10. ↑ Greenspan 2005, pp. 22–28.
  11. ↑ Van der Does & Simon 1999, pp. 132.
  12. ↑ Greenspan 2005, pp. 30–31.
  13. ↑ Kemmer & Schlapp 1971, pp. 18–19.
  14. ↑ Greenspan 2005, pp. 33–36.
  15. ↑ Greenspan 2005, pp. 36–41.
  16. ↑ Greenspan 2005, pp. 42–43.
  17. ↑ Greenspan 2005, pp. 45-49.
  18. ↑ Born, M. (1909). «Die Theorie des starren Elektrons in der Kinematik des Relativitätsprinzips». Annalen der Physik. 335 (11): 1–56. doi:10.1002/andp.19093351102
  19. ↑ Greenspan 2005, pp. 45–49.
  20. ↑ Greenspan 2005, pp. 49–55.
  21. ↑ 
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    a b Greenspan 2005, pp. 61–62.
  22. ↑ Born 2002, p. 225.
  23. ↑ Born 2002, pp. 238–241.
  24. ↑ Greenspan 2005, pp. 56–62.
  25. ↑ 
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  26. ↑ 
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    a b Greenspan 2005, pp. 63–67.
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  29. ↑ 
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  30. ↑ Greenspan 2005, p. 96.
  31. ↑ Greenspan 2005, pp. 113, 120, 123.
  32. ↑ Jungnickel & McCormmach 1986, pp. 274, 281–285, 350–354.
  33. ↑ Heisenberg 1925, pp. 879–893.
  34. ↑ Segrè 1980, pp. 153–157.
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  38. ↑ Born & Jordan 1925, pp. 858–888.
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  40. ↑ 
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  41. ↑ Born 1926, pp. 863–867.
  42. ↑ Born 1969, p. 113.
  43. ↑ Born, Born & Einstein 1971, p. 91.
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  66. ↑ 
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  67. ↑ Born, M.; Jordan, P. (1925). «Zur Quantenmechanik». Zeitschrift für Physik. 34. 858 páginas. doi:10.1007/BF01328531
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  69. ↑ Born 2002, p. 261.
  70. ↑ «Stadtfriedhof, Göttingen, Germany» (em inglês). Librairie Immateriel. Consultado em 9 de outubro de 2014
  71. ↑ Greenspan, 2005, pp. 49, 51, e 353.
  72. ↑ 
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    a b Greenspan, 2005, p. 352.
  73. ↑ Greenspan, 2005, pp. 66, 110, e 115.
  74. ↑ Uma nova edição de Dynamical Theory of Crystal Lattices está disponível pela Oxford University Press em capa dura ISBN 978-0-19-850369-9 e em capa mole ISBN 0-19-850369-5.
  75. ↑ Greenspan, 2005, p. 100.
  76. ↑ Einstein's Theory of Relativity, Dover Publications, edição de 1962, ISBN 0-486-60769-0.
  77. ↑ AIP Niels Bohr Library e AbeBooks: Pesquisar em Mechanics of the Atom.
  78. ↑ Greenspan, 2005, p. 132.
  79. ↑ Problems of Atomic Dynamics está disponível a partir da MIT Press, ISBN 0-262-52019-2, e a Dover Publications, ISBN 0-486-43873-2.
  80. ↑ Greenspan, 2005, pp. 159–160.
  81. ↑ Jungnickel, Volume 2, 1990, p. 378.
  82. ↑ Principles of Optics hoje está em sua sétima impressão revista, ISBN 0-521-64222-1. As primeiras cinco edições revistas foram feitas pela Pergamon Press (1959–1975). As últimas 2 foram feitas pela Cambridge University Press em 1980 e 1999.
  83. ↑ Paul Rosbaud, um antigo editor da Springer, que permaneceu na Alemanha durante a Segunda Guerra Mundial e espiou para os aliados, estava inicialmente envolvido com Born no esforço para publicar Optik em inglês, já que Rosbaud estava organizando uma editora na Inglaterra depois da guerra. A editora não se concretizou, e, eventualmente, Rosbaud ingressou na Pergamon Press. (Greenspan, 2005, pp. 292–294.)
  84. ↑ Greenspan, 2005, pp. 174, 292–294.
  85. ↑ 
    Ir para:
    a b Greenspan, 2005, p. 201.
  86. ↑ A oitava edição foi publicada em 1969, incluindo as revisões de R. J. Blin-Stoyle & J. M. Radcliffe. A oitava edição do Atomic Physics está disponível pela Dover Publications em capa de papel, ISBN 0-486-65984-4.
  87. ↑ The Restless Universe foi publicado pela última vez pela Dover Publications, 1951, ISBN 0-486-20412-X, mas não está mais em impressão.
  88. ↑ Greenspan, 2005, 245–246
  89. ↑ Entrada para a obra de Born pela PhilPapers Foundation – Veja também Greenspan, 2005, p. 352.
  90. ↑ Physics in My Generation (Springer, 1969), ISBN 0-387-90008-X.
  91. ↑ AIP Niels Bohr Library
  92. ↑ AIP Niels Bohr Library
  93. ↑ The Born–Einstein Letters, Macmillan Publishers, 2004, ISBN 1-4039-4496-2.
  94. ↑ My Life: Recollections of a Nobel Laureate também foi publicado por Taylor e Francis/Charles Scribner's Sons, ISBN 0-85066-174–9. Já não é mais impresso.
  95. ↑ 
    Ir para:
  96. ↑ O prêmio foi entregue à pesquisa sobre a mecânica quântica de campos e compartilhado com seu colaborador H. W. Peng. Veja Greenspan, 2005, p. 257 e Born Biographic Data.
  97. ↑ Nobel Prize Banquet Speech
  98. ↑ Born Nobel Prize Lecture
  99. ↑ Nobel Biographic Data
  100. ↑ «The Born medal and prize» (em inglês). Instituto de Física
  101. ↑ «Max-Born-Preis» (em alemão). German Physical Society. Consultado em 10 de outubro de 2014
  102. ↑ James Franck und Max Born in Göttingen: Reden zur akademischen Feier aus Anlass der 100. Wiederkehr ihres Geburtsjahres. (Vandenhoeck & Ruprecht, 1983). Discursos de Norbert Kamp, Peter Haasen, Gerhart W. Rathenau, e Friedrich Hund. Franck foi Diretor do Segundo Instituto de Física Experimental em Göttingen, enquanto Born foi Diretor do Instituto de Física Teórica.
  103. ↑ «Max-Born-Institute for Nonlinear Optics and Short Pulse Spectroskopy - Developement of the MBI» (em alemão). Max Born Institute

Referências

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  • Born, Max (1969). Physics in my Generation (em inglês). Nova Iorque: Springer-Verlag. OCLC 53116
  • Born, M.; Born, M. E. H.; Einstein, A. (1971). The Born–Einstein Letters: Correspondence between Albert Einstein and Max and Hedwig Born from 1916 to 1955, with commentaries by Max Born (em inglês). Londres: Macmillan Publishers. ISBN 978-0-8027-0326-2
  • Born, G. V. R. (2002). «The Wide-Ranging Family History of Max Born». Notes and Records of the Royal Society of London. 56 (2): 219–262. doi:10.1098/rsnr.2002.0180
  • Greenspan, Nancy Thorndike (2005). The End of the Certain World: The Life and Science of Max Born (em inglês). Nova Iorque: Basic Books. ISBN 0-7382-0693-8. OCLC 56534998 Também publicado na Alemanha: Max Born – Baumeister der Quantenwelt. Eine Biographie Spektrum Akademischer Verlag, 2005, ISBN 3-8274-1640-X.
  • Heisenberg, W. (1925). «Über quantentheoretische Umdeutung kinematischer und mechanischer Beziehungen». Zeitschrift für Physik. 33: 879–893. Bibcode:1925ZPhy...33..879H. doi:10.1007/BF01328377
  • Jammer, Max (1966). The Conceptual Development of Quantum Mechanics (em inglês). Nova Iorque: McGraw–Hill. OCLC 534562
  • Jungnickel, Christa; McCormmach, Russell (1986). Intellectual Mastery of Nature. Theoretical Physics from Ohm to Einstein, Volume 2: The Now Mighty Theoretical Physics, 1870 to 1925 (em inglês). Chicago: University of Chicago Press. ISBN 0-226-41585-6. OCLC 489992471
  • Kemmer, N.; Schlapp, R. (1971). «Max Born 1882-1970». Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society. 17. doi:10.1098/rsbm.1971.0002
  • Pais, Abraham (1991). Niels Bohr's Times, In Physics, Philosophy and Polity (em inglês). Oxford: Clarendon Press. ISBN 978-0-19-852049-8
  • Segrè, Emilio (1980). From X-Rays to Quarks: Modern Physicists and their Discoveries (em inglês). São Francisco: W. H. Freeman and Company. ISBN 0-7167-1147-8. OCLC 5946636
  • Van der Does, Louise Q.; Simon, Rita James (1999). Renaissance women in science. Lanham, Maryland: University Press of America. ISBN 0761814809

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Análise Completa e Ampliada sobre Max Born

Max Born foi uma figura crucial no desenvolvimento da mecânica quântica, sendo um dos fundadores da interpretação probabilística da função de onda. Sua contribuição para a física foi vasta e duradoura, influenciando gerações de cientistas.

Principais Contribuições:

  • Mecânica Matricial: Em colaboração com Werner Heisenberg e Pascual Jordan, Born formulou a mecânica matricial, uma das primeiras formulações da mecânica quântica. Essa formulação matemática proporcionou uma base sólida para a nova teoria.
  • Interpretação Probabilística da Função de Onda: Born propôs que o quadrado da função de onda, ψ*ψ, representa a densidade de probabilidade de encontrar uma partícula em um determinado ponto no espaço. Essa interpretação é fundamental para a mecânica quântica e resolveu um dos maiores desafios da teoria: a natureza probabilística da medida.
  • Ciclo de Born-Haber: Desenvolvido em conjunto com Fritz Haber, o ciclo de Born-Haber é um método para calcular a energia reticular de um composto iônico, ou seja, a energia liberada quando íons gasosos se combinam para formar um cristal iônico.
  • Mentoria: Born foi um mentor excepcional, supervisionando o trabalho de diversos físicos que se tornaram líderes em suas áreas, como Max Delbrück, Maria Goeppert-Mayer, Robert Oppenheimer e Werner Heisenberg.

Impacto de seu Trabalho:

  • Fundação da Mecânica Quântica: A mecânica matricial e a interpretação probabilística da função de onda foram fundamentais para o estabelecimento da mecânica quântica como uma teoria consistente e poderosa.
  • Física do Estado Sólido: Seus trabalhos sobre a estrutura dos cristais e a teoria da rede cristalina contribuíram significativamente para o desenvolvimento da física do estado sólido.
  • Formação de Novas Gerações de Cientistas: Born criou em Göttingen um centro de excelência em física, formando e inspirando uma geração de físicos de renome mundial.

Vida e Carreira:

  • Juventude e Formação: Born estudou em Göttingen, onde foi influenciado por grandes matemáticos como David Hilbert e Hermann Minkowski.
  • Primeira Guerra Mundial: Serviu como oficial de artilharia e contribuiu para o desenvolvimento de novas tecnologias.
  • Carreira Acadêmica: Trabalhou em diversas universidades, incluindo Göttingen, Frankfurt e Edimburgo.
  • Exílio e Reconhecimento: Devido à ascensão do nazismo, foi forçado a deixar a Alemanha e se exilou na Inglaterra, onde continuou sua pesquisa e ensino. Em 1954, recebeu o Prêmio Nobel de Física por suas contribuições para a mecânica quântica.

Legado:

Max Born é considerado um dos pais da mecânica quântica. Sua contribuição para a física foi fundamental para o desenvolvimento da teoria atômica, da física do estado sólido e de muitas outras áreas da ciência. Seu legado reside não apenas em suas descobertas científicas, mas também em sua capacidade de formar e inspirar novas gerações de cientistas.

Questões para Reflexão:

  • Qual a importância da interpretação probabilística da função de onda para a mecânica quântica?
  • Como o trabalho de Born influenciou o desenvolvimento da física atômica e nuclear?
  • Quais os desafios enfrentados por Born e outros cientistas judeus durante o nazismo?
  • Qual o papel da comunidade científica na formação de novos talentos?

1. Qual a importância da interpretação probabilística da função de onda para a mecânica quântica?

A interpretação probabilística da função de onda, proposta por Born, foi um marco fundamental para a consolidação da mecânica quântica. Ela trouxe uma nova perspectiva para entender o comportamento das partículas em escala atômica e subatômica, superando as limitações da física clássica.

  • Natureza probabilística da medida: A interpretação de Born estabeleceu que a função de onda não descreve a posição exata de uma partícula em um dado momento, mas sim a probabilidade de encontrá-la em uma determinada região do espaço. Isso significa que os resultados das medidas em sistemas quânticos são inerentemente probabilísticos, em contraste com a determinação da física clássica.
  • Dualidade onda-partícula: A interpretação probabilística ajudou a conciliar a natureza ondulatória e corpuscular da matéria, um dos pilares da mecânica quântica.
  • Ferramenta para cálculos e previsões: A função de onda, associada à probabilidade, tornou-se uma ferramenta fundamental para realizar cálculos e fazer previsões sobre o comportamento de sistemas quânticos.

Em resumo, a interpretação probabilística de Born forneceu um framework matemático e conceitual para entender e quantificar os fenômenos quânticos, abrindo caminho para o desenvolvimento de diversas tecnologias modernas, como o laser e o transistor.

2. Como o trabalho de Born influenciou o desenvolvimento da física atômica e nuclear?

O trabalho de Born teve um impacto profundo na física atômica e nuclear:

  • Fundamentos da mecânica quântica: Sua contribuição para a formulação da mecânica quântica proporcionou as bases teóricas para entender a estrutura atômica e as interações entre partículas subatômicas.
  • Interpretação de experimentos: A interpretação probabilística de Born foi essencial para interpretar os resultados de experimentos em física atômica e nuclear, como o espalhamento de partículas e a emissão de radiação.
  • Desenvolvimento de modelos atômicos: A mecânica quântica, com base nas ideias de Born e outros, permitiu a construção de modelos atômicos mais precisos e completos, explicando a estabilidade dos átomos e a natureza dos espectros atômicos.
  • Física nuclear: As ideias da mecânica quântica foram fundamentais para o desenvolvimento da física nuclear, permitindo entender a estrutura do núcleo atômico e os processos de decaimento radioativo.

3. Quais os desafios enfrentados por Born e outros cientistas judeus durante o nazismo?

Cientistas judeus como Born enfrentaram uma série de desafios durante o regime nazista:

  • Perseguição e discriminação: Foram alvo de discriminação e perseguição, perdendo seus empregos e sendo forçados a deixar seus países.
  • Dificuldade em continuar suas pesquisas: A instabilidade política e a perseguição dificultaram a continuidade de suas pesquisas.
  • Exílio e recomeço: Muitos cientistas judeus tiveram que se exilar em outros países, onde enfrentaram o desafio de reconstruir suas carreiras.

A perseguição aos cientistas judeus representou uma grande perda para a ciência, pois muitos deles eram líderes em suas áreas de pesquisa.

4. Qual o papel da comunidade científica na formação de novos talentos?

A comunidade científica desempenha um papel fundamental na formação de novos talentos:

  • Mentoria: Cientistas experientes atuam como mentores, orientando e inspirando jovens pesquisadores.
  • Colaboração: A colaboração entre cientistas de diferentes áreas e instituições estimula a troca de ideias e o desenvolvimento de novas abordagens.
  • Disseminação do conhecimento: A publicação de artigos científicos, a participação em conferências e a organização de cursos e workshops contribuem para a disseminação do conhecimento e a formação de novos pesquisadores.
  • Criação de ambientes de pesquisa: A criação de laboratórios e centros de pesquisa oferece um ambiente propício para o desenvolvimento de pesquisas de ponta e a formação de novos talentos.

Em resumo, a comunidade científica é essencial para a formação de novos talentos, pois oferece um ambiente estimulante e as ferramentas necessárias para que os jovens pesquisadores possam desenvolver suas habilidades e contribuir para o avanço da ciência.

Sugestões para Pesquisas Adicionais:

  • A relação entre a mecânica matricial e a mecânica ondulatória: Explore como essas duas formulações da mecânica quântica foram unificadas.
  • O desenvolvimento da física quântica na Alemanha: Analise o papel de Göttingen como um centro de pesquisa em física teórica.
  • A vida e obra de outros físicos que trabalharam com Born: Estude a vida e as contribuições de cientistas como Heisenberg, Jordan, Pauli e Oppenheimer.
  • A influência da mecânica quântica na tecnologia moderna: Investigue como os princípios da mecânica quântica são aplicados em áreas como a eletrônica, a computação quântica e a nanotecnologia.

Analisando as Questões Propostas sobre Max Born e a Mecânica Quântica

1. A relação entre a mecânica matricial e a mecânica ondulatória

A mecânica quântica emergiu no início do século XX com duas formulações aparentemente distintas: a mecânica matricial, desenvolvida por Heisenberg, Born e Jordan, e a mecânica ondulatória, proposta por Schrödinger. Inicialmente, essas duas formulações pareciam descrever fenômenos quânticos de maneiras completamente diferentes.

  • Mecânica Matricial: Essa formulação descreve as grandezas físicas como matrizes que evoluem no tempo de acordo com regras específicas. Ela é particularmente bem adaptada para sistemas discretos, como o átomo de hidrogênio.
  • Mecânica Ondulatória: Por outro lado, a mecânica ondulatória descreve os sistemas quânticos em termos de uma equação de onda, a equação de Schrödinger. Essa formulação é mais intuitiva e visual, permitindo uma analogia com a óptica ondulatória.

A unificação dessas duas formulações foi um dos grandes desafios da física teórica na época. No entanto, logo se descobriu que ambas as formulações eram equivalentes e descreviam os mesmos fenômenos físicos. A equivalência entre a mecânica matricial e a mecânica ondulatória foi demonstrada por Schrödinger e por outros físicos. Essa equivalência mostrou que a escolha entre uma formulação ou outra era apenas uma questão de conveniência, dependendo do problema em questão.

A unificação dessas duas formulações foi fundamental para o desenvolvimento da mecânica quântica, pois permitiu uma compreensão mais profunda dos fenômenos quânticos e facilitou o desenvolvimento de novas teorias.

2. O desenvolvimento da física quântica na Alemanha: o papel de Göttingen

Göttingen, na Alemanha, desempenhou um papel crucial no desenvolvimento da mecânica quântica. No início do século XX, a Universidade de Göttingen se tornou um dos centros mais importantes de pesquisa em física teórica, atraindo alguns dos maiores talentos da época.

  • Ambiente intelectual: A universidade proporcionava um ambiente intelectual estimulante, com a presença de grandes matemáticos como David Hilbert e Felix Klein, que contribuíram para o desenvolvimento do formalismo matemático da mecânica quântica.
  • Colaboração entre físicos: A colaboração entre físicos teóricos e experimentais em Göttingen foi fundamental para o avanço da pesquisa em física quântica.
  • Formação de novas gerações de cientistas: A universidade formou uma geração de físicos de renome mundial, como Max Born, Werner Heisenberg, Pascual Jordan e Wolfgang Pauli, que contribuíram significativamente para o desenvolvimento da mecânica quântica.

Göttingen foi um dos berços da mecânica quântica, e o trabalho realizado lá teve um impacto duradouro na física moderna.

3. A vida e obra de outros físicos que trabalharam com Born

  • Werner Heisenberg: Um dos fundadores da mecânica quântica, Heisenberg desenvolveu a mecânica matricial em colaboração com Born e Jordan. Seu princípio da incerteza é um dos pilares da teoria quântica.
  • Pascual Jordan: Matemático e físico teórico, Jordan contribuiu significativamente para o desenvolvimento da mecânica matricial e da teoria quântica de campos.
  • Wolfgang Pauli: Físico teórico austríaco, Pauli fez importantes contribuições para a mecânica quântica, incluindo o princípio de exclusão, que descreve o comportamento dos elétrons em átomos.
  • Robert Oppenheimer: Físico teórico americano, Oppenheimer foi um dos líderes do Projeto Manhattan, que desenvolveu a primeira bomba atômica. Ele também fez importantes contribuições para a teoria quântica de campos.

Todos esses físicos trabalharam em Göttingen sob a orientação de Born e fizeram contribuições significativas para o desenvolvimento da mecânica quântica.

4. A influência da mecânica quântica na tecnologia moderna

A mecânica quântica, embora seja uma teoria fundamental que descreve o comportamento da matéria em escala atômica e subatômica, tem um impacto profundo em nossa vida cotidiana, graças às tecnologias que ela possibilitou.

  • Eletrônica: A compreensão da estrutura atômica e das propriedades dos materiais, baseada na mecânica quântica, permitiu o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos cada vez menores e mais eficientes, como transistores e circuitos integrados.
  • Computação quântica: A computação quântica utiliza princípios da mecânica quântica para realizar cálculos que são impossíveis ou inviáveis para computadores clássicos. Essa tecnologia tem o potencial de revolucionar diversos campos, como a criptografia e a descoberta de novos materiais.
  • Nanotecnologia: A manipulação da matéria em escala nanométrica é baseada em princípios da mecânica quântica. A nanotecnologia tem aplicações em diversas áreas, como medicina, materiais e energia.
  • Laser: O laser é um dispositivo que emite luz coerente e monocromática, e seu funcionamento é baseado em princípios da mecânica quântica. Lasers são utilizados em diversas aplicações, como comunicações, medicina e indústria.

Em resumo, a mecânica quântica é a base teórica de muitas das tecnologias que utilizamos hoje em dia, e sua importância continua a crescer à medida que avançamos em nossa compreensão do mundo microscópico.




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