Max Born

Biografía

Max Born físico de origen judío, nace el 11 de diciembre de 1882 en la ciudad prusiana de Berslau (situada en la actual Polonia) y muere a los 87 años en la ciudad alemana de Göttingen en 1970.

Hijo del biólogo (embriólogo) Gustav Born y de Margarete Kauffmann, Max creció en el seno de una familia humilde. Posteriormente se casó en 1913 con Hedwig, autora pacifista  de gran repercusion en los años de la Guerra Fría. Ambos de orgien judío, compartian pensamientos e inquietudes que les llevó a convertirse pronto al luteranismo.

En el aspecto estudiantil inicialmente manifestó su interes por las humanidades más que por la rama científica, sin embargo, posteriormente cambió doctorándose en matemáticas, por la universidad de Gotinga, es allí donde además de sacarse sus propios estudios, colabora ayudando en la docencia de personas tan destacadas como Klein, Hilbert, Minkovski y Runge, de los cuales a parte de captar grandes conocimientos forja una gran amistad de por vida.

Es en esta época universitaria, donde además de las matemáticas comienza a interesarse por la física teórica.

Es ya en 1914 cuando empieza a trabajar en la universidad de Berlín, como profesor de física acompañado de su amigo, inseparable, Max Plank. Sin embargo los proximos años irá rotando por diversas universidades europeas, en 1919 se traslada a Frackfourt y en 1921 a Gottigen donde permanece hasta 1933 como encargado del departamento de física, la cual se convierte, en gran parte por él, en la mejor escuela de física teórica del mundo, donde cuenta con celebres ayudantes que más tarde serán premios Nobel como Pauli, Heisenberg, O. Stern y Opennheimer, este último participó en el proyecto Manhattan decepcionando a Max, ya que él era un gran defensor de la paz.

Es en estos años, más concretamente en 1927 cuando se celebra la quinta conferencia de Solvay, donde se reunian los científicos más importantes de la época, es por ello por lo que Max Born participó en ella. El tema principal fue “Electrones y Fotones“, donde los mejores físicos mundiales discutieron sobre la recientemente formulada teoría cuántica, dieron un sentido a lo que no lo tenía, construyeron una nueva manera de entender el mundo y se dieron cuenta que para describir y entender a la naturaleza se tenían que abandonar gran parte de las ideas preconcebidas por el ser humano a lo largo de toda su historia.

La anécdota más famosa que ha quedado de esta conferencia fue la protagonizada por Albert Einstein y Niels Bohr cuando discutían acerca del “Principio de Incertidumbre” de Heisenberg. Einstein comentó “Dios no juega a los dados”, a lo que Bohr le contestó “Einstein, deje de decirle a Dios lo que debe hacer con sus dados”.
Fue la generación de oro de la ciencia, posiblemente como no ha habido otra en en la historia. Diecisiete de los veintinueve asistentes eran o llegaron a ser ganadores de Premio Nobel, incluyendo a Marie Curie, que había ganado los premios Nobel en dos disciplinas científicas diferentes (Premios Nobel de Fisica y Quimica).

Sin embargo, es en 1933, cuando la victoriosa carrera de Max da un giro, debido a la subida al poder de Hitler, por su condición de judío no podía ser funcionario y sería perseguido por ello, con lo cual se vio obligado a huir a Inglaterra como profesor de la catedra de Stokes en Cambridge y posteriormente en la preciosa ciudad de Edimburgo (digo preciosa porque he podido conocerla y disfrutarla recientemente), es allí donde formó un centro de investigación con europeos refugiados.

Born huía de la especialización y le gustaba el conocimiento amplio de la ciencia en general, pensamiento tan contrario a la sociedad en la que vivimos actualmente…

Ya en 1953, una vez retirado puede volver a Alemania y es en Bad Pyrmont (ciudad cercana a Gottigent) donde permanece hasta su muerte.

No es hasta 1954, injustamente pensamos muchos, pues lo merecia según mi parecer unos cuantos años atrás, cuando recibe el Premio Nobel de física (junto con Walter Bothe) por sus trabajos de física atómica y mecánica ondulatoria, más concretamente por su interpretación estadística de la función de onda.

Ademas de este Premio Nobel fue galardonado como miembro honorario de varias academias y premiado de diversas formas más.

Sabemos por textos que aún permanecen en nuestra época, que Max era una persona honesta, humilde y generosa, siempre se preocupó de ayudar y formar a jovenes investigadores que llegaron a ser grandes talentos en el mundo científico (en toda su andadura europea) y gran luchador por la paz.

Es más adelante cuando hablaré de su carrera científica, pero atando un poco su conocimiento y sus relaciones sociales, cabe destacar en esta parte, el trabajo en comun que hizo con su compañero y amigo Heissenberg, aquí demostró su parte más generosa, como comenté anteriormente, Max hizo grandes aportaciones en su artículo (Z. Phys) que dio comienzo a la  mecánica cuántica, y sin embargo, no lo firmó como coautor, le dejó todo el protagonismo a su compañero. (Imaginemos que sucede ésto hoy en dia, que estamos “echandonos flores” antes de tiempo, gran constraste con Born, pienso).

Al igual que mantuvo una bonita amistad con Heissemberg, también la tuvo con  Albert Einstein, al cual admiraba y consideraba su maestro, a pesar de sus diferencias científicas, Born y Einstein sostuvieron una cercana amistad durante más de cuarenta años, mantuvieron una agitada correspondencia, estas cartas dan fé de sus esperanzas y ansiedades, tanto en la guerra como en la paz, de sus pensamientos acerca del progreso de su labor y la de sus compañeros.

En una época de mediocridad moral, esas dos personas contrastan con intensa belleza.

Hablando así de su persona, cabe mencionar también que Max Born fue uno de los firmantes en 1955 del Manifiesto Russell-Einstein, un escrito pacifista contra la proliferación de armas de destrucción masiva (por aquel entonces las nucleares) donde se aprecia la defensa pacifista que llevó a cabo durante toda su vida.

Max Born murió en Gotinga, en 1970 y sus restos fueron enterrados en el mismo cementerio que Hilbert, Plank, Weber, Von Laue  Nernst entre otros.

 

Aportaciones a la ciencia

 

Surge la física cuántica, a principios del siglo XX para dar respuesta a los problemas que no podian ser resueltos por la física clásica.

La también conocida como mecánica cuántica u ondulatoria, es la rama de la física que comprende el movimiento de las partículas minúsculas (de aproximadamente unos 1000 atomos) se encarga pues, de estudiar la energía de dichas partículas.

Born fue, junto con Bohr y Heisenberg, uno de los pocos físicos que construyó la estructura filosófica de la mecánica cuántica. Su principal contribución fue, como se sabe, la interpretación probabilística de las ondas de Schrodinger, una interpretación que sitúa el concepto de probabilidad en el papel principal y deja ampliamente indeterminado el comportamiento de un sistema individual, abriendo así el camino a una descripción acausal. No fue por coincidencia por lo que Born empezó a considerar la idea de acausalidad en física ya en 1920, mucho antes incluso de interesarse por la teoría cuántica

Es por esto, por lo que se considera a la Max Bonr el padre de la mecánica cuántica, ya que fue el primero en hablar de ella en la década de los 1920s, sin embargo, la primera formulación cuántica de un fenómeno fue dada a conocer por Planck en una sesión de la Sociedad Física de la Academia de las Ciencias de Berlín.

Veremos ahora el porque se ha afirmado que “en ningun lugar puede hacerse Física sin topar, antes o despues, con el nombre de Max Born”.

Born fue quien interpretó el cuadrado (o conjugado complejo) de la función de ondas de Schródinger como una probabilidad, tan familiar para todos los físicos y químicos actualmente, pero revolucionario cuando lo propuso en 1926, y que daba sentido físico al concepto matemático de la función de onda introducido por Schrödinger en su versión ondulatoria de la Mecánica cuántica, llegó a la conclusión de que la función de onda representa entonces la probabilidad de encontrar a un sistema en un estado determinado. Para un átomo, representa la probabilidad de encontrar a un electrón en una posición dada, pero no va a describir cómo éste orbita alrededor del núcleo.
Pierde así sentido el concepto de órbita que se había manejado, y surge el concepto de orbital, que es la región del espacio en la cual es probable encontrar al electrón. En vez de una órbita circular, existen regiones del espacio, con más probabilidad que otras de encontrar el electrón allí

Y es gracias a esta ley del movimiento de las particulas junto con los estudios de la mecanica cuantica lo que vincula a Born con la conocida interpretacion ortodoxa de la mecánica cuántica o tambien llamada interpretación de Copenhague.

Ésta fue formulada en 1927 al norte de Italia por el físico danés Niels Bohr, con ayuda de Max Born, Heissenberg, además de otros importantes físicos.

La interpretación de Copenhague incorpora el Principio de Incertidumbre o de Indeterminación, en el que se afirma que no se puede conocer simultáneamente con total precisión la posición y el momento de una partícula, señala el hecho de que el Principio de Incertidumbre no opera en el mismo sentido hacia atrás y hacia delante en el tiempo. Son escasos los hechos en física que tienen en cuenta la forma en que corre el tiempo, y éste es uno de los problemas fundamentales del universo donde ciertamente hay una distinción entre el pasado y futuro. Las relaciones de incertidumbre indican que no es posible conocer la posición y el momento simultáneamente y consiguientemente no es posible predecir el futuro ya que en palabras de Heisenberg “no podemos conocer, por principio, el presente en todos sus detalles”. Pero es posible de acuerdo con las leyes de la mecánica cuántica conocer cual era la posición y el momento de una partícula en un momento del pasado. El futuro es esencialmente impredecible e incierto mientras que el pasado completamente definido. Por ello nos movemos de un pasado definido a un futuro incierto.

Bohr formuló en la interpretación de Copenhague el Principio de Complementariedad que establece que ambas descripciones, la ondulatoria y la corpuscular, son necesarias para comprender el mundo cuántico.

Además según la interpretación de Copenhague toda la información la constituyen los resultados de los experimentos. Se puede observar un átomo y ver un electrón en el estado de energía A, más tarde volver a observar y ver un electrón en el estado de energía B. Se supone que el electrón saltó de A a B, posiblemente a causa de la observación. De hecho, no se puede asegurar siquiera de que se trate del mismo electrón y no se puede hacer ninguna hipótesis de lo que ocurría cuando no se observaba. Lo que se puede deducir de los experimentos, o de las ecuaciones de la mecánica cuántica, es la probabilidad de que si al observar el sistema se obtiene el resultado A, otra observación posterior proporcione el resultado B. No se puede afirmar nada de lo que pasa cuando no se observa ni de cómo pasa el sistema del estado A al B.

Esta interpretación de la mecánica cuántica tuvo varias críticas, de Einstein entre otros, que se negaron a aceptarla.

Como he comentado en la biografía, Max y Einstein, fueron grandes amigos, ya que tenian inquietudes humanas comunes, pero en el ámbito científico no compartian tantas creencias, pues las ideas de Born relativas a la naturaleza de la física eran opuestas a las de Einstein, y lo admitía con franqueza cuando escribía sobre sus disputas científicas: “Se trata, en realidad, de una diferencia fundamental en la concepción de la naturaleza”. Einstein, por su parte, asentía en una carta a Born: “En nuestras perspectivas científicas nos hemos vuelto antípodas. Tú crees en el Dios que juega a los dados y yo creo en la ordenación total y en las leyes de un mundo que existe objetivamente y que trato de captar en una forma frenéticamente especulativa”.

Max Born no destacó por sus grandes conocimientos en química, además él honestamente lo reconocía, pero no es menos cierto que sus conocimientos han influido en la química, tanto en el ciclo de Born-Haber como en la aproximación adiabática (o aproximación de Born-Oppenheimer), bien, pues desarrollaré ahora en que consisten:

El ciclio de Born-Haber fue estudiado y llevado a cabo por Max Born y Fritz Haber en 1917.

Éste comprende la formación de un compuesto iónico desde la reacción de un metal (normalmente un elemento del grupo 1 o 2) con un no metal (como gases halógenos, oxígeno u otros). Los ciclos de Born–Haber se usan principalmente como medio para calcular la energía reticular, que no puede ser determinada experimentalmente.

La energía reticular representa teóricamente la formación de compuestos iónicos a partir de iones gaseosos. Algunos químicos la definen como la energía para romper los compuestos iónicos en iones gaseosos. La primera definición es exotérmica y la segunda endotérmica.
Con el ciclo de Born–Haber se calcula la energía reticular comparando la entalpía estándar de

formación del compuesto iónico (según los elementos) con la entalpía necesaria para hacer iones gaseosos a partir de los elementos. Ésta es una aplicación de la ley de Hess.

El último paso es complejo. Para hacer iones gaseosos de elementos es necesario convertirlos en gas, disociarlos si es necesario, e ionizarlos. Si el elemento es una molécula (por ejemplo F2), habrá que tener en cuenta su entalpía de disociación. La energía necesaria para arrancar un electrón y formar un catión es la energía de ionización, mientras que la necesaria para añadirlo y formar un anión es la afinidad electrónica.
La entalpía de formación se encuentra sumando las entalpías de atomatización, ionización, sublimación, disociación, afinidad electrónica y su respectiva energía reticular.

Segun la Aproximación de Born-Oppenheimer podemos considerar el hecho de que la masa de los núcleos es, al menos, 1836 veces mayor que la del electrón, por lo que para una energía cinética dada, la velocidad de los núcleos será mucho menor que la de los electrones, lo que nos hace pensar en la posibilidad de considerar los núcleos fijos y calcular la energía de los electrones en el campo de esos núcleos. Podría así obtener la energía para diversas posiciones de los núcleos, con lo que, en el caso más simple de una molécula diatómica, tendríamos una energía como función de la distancia entre los núcleos, que es realmente la energía potencial a la que están sometidos los núcleos de esa molécula.

Pero claro, como ya he dicho, nuestro sistema es completo, no se puede fraccionar, la energía es función de todas las variables. Por lo tanto, lo dicho anteriormente es una aproximación, según la cual puede representarse la energía potencial a la que están sometidos los núcleos para una posición dada.

 

Reflexion moral y aportación en la guerra.

 

La ciencia en la primera mitad del siglo XX se encuentra en una situación de apogeo y desarrollo, como hemos visto debido a los grandes científicos existentes en esa época. Los cuales llegaron a su máximo esplendor en el 1927 en la quinta y famosa Conferencia de Solvay.

Esta época grandiosa se vio truncada en el momento en que Hitler subió al poder en el año 1933, pues el miedo, el sufrimiento como judío, la emigración, en resumen la Segunda Guerra Mundial se apodera del mundo.

Es este hecho el que trunca las ilusiones y las vidas de algunos científicos, como es el caso de Max Born, su origen judío le lleva a huir de Alemania con dirección a Edimburgo pues los judíos no podian ser funcionarios con las nuevas leyes.

Educado siempre en la tolerancia, la libertad y la paz al igual que su mujer, el simple hecho de su origen los llevó a ser perseguidos y la necesidad de huir lejos, donde podrá reflexionar desde fuera la nefasta utilización de la ciencia y es ahí cuando se posiciona contra los descubrimientos científicos con fines bélicos y por ello de destrucción.

Parece obvio que la situación producida con la aplicación de la técnica a la guerra no puede seguir avanzando en la misma dirección, si la técnica no es conducida por la ética es una potencia ciega que amenaza y atemoriza al hombre. Max Born fundador de la teoría atómica, con la que se elaboró una nueva concepción científica del universo, refiere cómo su generación que se dedicó a la ciencia por la ciencia y creía que sólo aportaría bienes, fue despertada por los acontecimientos mundiales “incluso quienes disfrutaban de un sueño más profundo hubieron de despertar cuando, en agosto de 1945, se arrojaron sobre ciudades japonesas las primeras bombas atómicas”.

Los resultados del trabajo científico influye fuertemente en la economía, en la política, en las luchas sociales internas de los países, en las luchas por el poder entre las diversas naciones y todo ello les asigna una gran responsabilidad.

La bomba atómica no fue sino el último eslabón de un largo desarrollo previsible desde mucho antes, y que arrastraría hacia una crisis, posiblemente hacia una catástrofe definitiva y devastadora. La esperanza de evitarla solo podia basarse en la comprensión del camino que les condujo a esa situación.

Born por ello se dedicó a difundir los peligros de la guerra nuclear y a la lucha contra la guerra y el militarismo sobre todo en su Alemania, desgarrada por las dos guerras, aunque también mostró su  preocupación por Palestina, pues era el único refugio para los judíos, pero por otra parte, éstos emplearon el terror que Hitler les habia enseñado.

Se forma así una situación debastadora que concluye cuando los americanos demuestran en Dresde, Hiroshima y Nagasaki que sobrepasan a los nazis en rapidez de exterminación, solo un espiritu militar podría hacer la diferencia entre guerra en un caso y asesinato en serie en el otro.

El resultado, en resumen, es idéntico en ambos casos: gentes inocentes indefensos, ancianos, mujeres y niños, que sirven para alcanzar un fín político o militar.

En la trágica situación que afronta la humanidad, se considera que los científicos deberían reunirse en una conferencia para asumir los peligros que han aparecido como resultado del desarrollo de las armas de destrucción masiva y discutir una resolución en el espíritu del proyecto anexo al presente.
En esta ocasión hablamos, no como miembros de una u otra nación, continente… sino como seres humanos, miembros de la especie humana, cuya continuidad de existencia está en duda. El mundo está lleno de conflictos y sobre todo grandes luchas entre comunismo y anticomunismo.

Es  por esto, que en 1955 en plena Guerra Fria cuando Bertrand Russell apoyado por Albert Einstein firman el manifiesto de Russell/Einstein, los firmantes alertaban de la peligrosidad de la proliferación del armamento nuclear y solicitaban a los líderes mundiales buscar soluciones pacíficas a los conflictos internacionales. Fue firmado por once científicos e intelectuales de primera línea, el más notable de ellos Albert Einstein (unos días antes de su muerte) además de Max Born, Percy W. Brigman, Leopold Infeld entre otros.

Dicha declaración fue firmada por eminentes autoridades científicas en varios paises, fue enviada a jefes de estado y a los gobiernos de paises poderosos con el propósito y objetivo final de alcanzar la paz en el mundo y por lo tanto evitar la guerra ya que es la única esperanza para la humanidad.

 

Bibliografía

 

http://www.biografiasyvidas.com/biografia/b/born_max.htm

http://www.madrimasd.org/blogs/quimicaysociedad/2010/10/04/131885

http://www.seti.cl/la-mecanica-cuantica-un-viaje-a-traves-de-las-cartas-de-einstein-a-born/

http://www.fisicafundamental.net/relicario/born.html

3 respuestas a Max Born

  1. galeanojav dice:

    Sheila,

    muy buen trabajo y muy extenso. Has dedicado mucha energía al trabajo. Además está muy bien estructurado. Enhorabuena.

    Por cierto, ¿Sabes sí se puede ver algún edificio o placa de Born en Edimburgo?

    Los profes de CICO.

  2. Sheila dice:

    ¡Muchas gracias!
    Y respecto la pregunta sobre si vi en Edimburgo alguna placa o edificio de Born, lamento deciros que el viaje fue unos meses antes de informarme sobre la vida de este científico y con lo cual no sabia nada de ello, después de indagar sobre su trayectoria, busque en internet, pero tampoco encontré nada sobre señas actuales de Born en Edimburgo, pero lo que si puedo deciros, es que si no existen, deberian existir🙂

  3. Lola dice:

    No es tan buena la info🙂

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s

A %d blogueros les gusta esto: