Max Born: el genio de la mecánica cuántica

Durante los últimos años, una gran cantidad de experimentos han demostrado que, las leyes de la física clásica dejan de cumplirse cuando son aplicadas a sistemas microscópicos, como los formados por los átomos. Es así como surgen las diversas teorías de grandes científicos, entre ellos Max Born, quien realizó significativos aportes en esta rama.

Se trata de aportes fundamentales en el estudio de lo que se conoce como mecánica cuántica, que no es más que, una nueva forma de abordar el análisis de la estructura interna del átomo.

¿Quién fue Max Born?

Nace un 11 de diciembre de 1882, en Breslau. Su familia era de origen judío. Por otro lado, su padre fue un anatomista y embriólogo. En cuanto a su madre, era la heredera de una familia acaudalada de empresarios silesios. 

Tuvo como maestros a prestigiosos matemáticos de la época, tales como: Klein o Minkowski  en la Universidad de Gotinga. Luego, en el año 1921, es asignado catedrático de física teórica, hasta 1933 cuando es obligado por su descendencia judía a abandonar Alemania.

Como resultado, junto con su esposa Hedwig Ehrenberg, viajó a Cambridge y, luego a Edimburgo. En el año 1954, que regresa a su natal Alemania, fecha en la que recibe el premio Nobel de Física junto a Walther Bothe, por sus aportes en la mecánica cuántica.

Max Born y Albert Einstein

Max Born es considerado un genio en la materia. De hecho, Albert Einstein frecuentemente lo consultaba cuando tenías dudas referente a esta área de la física. Estas dos figuras célebres mantenían una peculiar amistad, a pesar de mantener pensamientos opuestos, que eran origen de disputas científicas.

En sus cartas, reflejando lo opuesto de sus teorías, Einstein le escribía “Tú crees en un 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”.

Además, en una correspondencia de fecha 4 de diciembre de 1926, Einstein escribe en una carta para Born, lo siguiente: “La mecánica cuántica es ciertamente impresionante. Pero una voz interior me dice que aún no es la realidad. La teoría dice mucho, pero realmente no nos acerca más al secreto del ‘viejo’. Yo, en todo caso, estoy convencido de que Él no juega a los dados”. 

La cita anterior es una metáfora empleada por Einstein, ya que este no era un creyente de Dios. Pero, la usaba para hacer referencia al funcionamiento de la naturaleza, durante las innumerables discusiones científicas que tenía con su colega Born.

Teorías sobre la implicación social de la ciencia

Max Born basó sus teorías en el comportamiento casual de las partículas elementales del átomo. Mientras, Einstein mantenía que todo sucedía por una causa, por lo que se avocó a conseguir una explicación que lograra colocar orden en el supuesto caótico mundo subatómico.

Son de interés y muy relevantes las conversaciones que tuvieron Born y Einstein, entre los años 1916 y 1955, ya que en dichas correspondencias plantean con gran preocupación el tema de la implicación social de la nueva ciencia en armas atómicas.

Mantenían una continua discusión sobre las ondas de Schrödinger, y comentarios referidos a la condición de judíos alemanes exiliados de ambos. Además de lo que pensaban de sus colegas científicos, Born y Einstein lamentaban como ellos lo denominaron: “La desgracia que nuestra alguna vez hermosa ciencia ha traído sobre el mundo”. Haciendo referencia al bombardeo de Hiroshima y Nagasaki en el año 1945.  

Max Born fue el físico creador del concepto de probabilidad en la ecuación de Schrödinger. Anteriormente, se pensaba que las leyes de la naturaleza eran deterministas. Es decir, que no existía el azar, ni los sucesos aleatorios y que el futuro era predecible a partir del presente.

Born supuso que el comportamiento individual de las partículas permaneciese en un estado indeterminado. Dando paso a la casualidad y enunciando uno de los principios fundamentales de la física que es base de la mecánica cuántica, el de la complementariedad.

Aportes a la mecánica cuántica

Max Born realizó aportes en diversas áreas de la física, desde la relatividad a la física química, la óptica y la elasticidad. Sus estudios lograron situar a la Universidad de Gotinga en Alemania, como una de las primeras instituciones en física, de la cual surgieron figuras célebres como Heisenberg, Edward Teller, Robert Oppenheimer, Max Delbrück, Enrico Fermi, Wolfgang Pauli, entre otras.

En el año 1925, Born realiza su primer gran aporte a la mecánica cuántica junto a su colaborador Heisenberg. Logrando introducir el álgebra matricial en esta rama de la física.

Luego, en 1926 aplica este mismo estudio en la ecuación de onda de Schrödinger con la finalidad de convertir los orbitales de los electrones en nubes de densidad de probabilidad.

A pesar de lo relevante de sus estudios, Max Born no recibió durante décadas los honores que merecía por sus valiosos aportes a la mecánica cuántica. De hecho, en los años 30, como muchos otros científicos, tuvo que abandonar su país de origen Alemania huyendo del régimen nazi. Este hecho trajo problemas con su ciudadanía y su doctorado.

Reconocimientos

Por años, el nombre de Born no fue tomado en cuenta por la Real Academia Sueca de Ciencias. Sin embargo, en el año 1950 recibe la medalla Hughes, otorgada por la Royal Society. Cuatro años después, en octubre del año 1954, recibe el premio Nobel de física por su estudio probabilístico de la función de onda. Sucedió cuando ya se encontraba retirado de su puesto en la Universidad de Edimburgo.

Max Born aceptó el premio con mucho respeto y humildad. Años más tarde, en 1969, en su libro “Physics in My Generation”, escribió la siguiente frase: “La creencia en una única verdad y en ser el poseedor de ella es la raíz más profunda de todo el mal del mundo”.

Otros reconocimientos que también merecen mención, son el cráter lunar Born y el asteroide (13954) Born. Los cuales llevan este nombre en honor del gran científico alemán.