मैक्स बॉर्न: वह भौतिक विज्ञानी जिसने वास्तविकता को संभावना बना दिया

4 दिसंबर 1926 को, अल्बर्ट आइंस्टीन (Albert Einstein) ने गोटिंगेन से आ रहे अजीब नए भौतिकी के बारे में एक दोस्त को पत्र लिखने के लिए कलम उठाई। उन्होंने स्वीकार किया, "क्वांटम यांत्रिकी निश्चित रूप से प्रभावशाली है। लेकिन एक आंतरिक आवाज मुझे बताती है कि यह अभी असली चीज नहीं है... मैं किसी भी दर पर आश्वस्त हूं कि वह (ईश्वर) पासा नहीं खेल रहा है।" यह पंक्ति, जिसे बाद में सबसे प्रसिद्ध वाक्य में संकुचित कर दिया गया, जिसे आइंस्टीन ने कभी ठीक से नहीं लिखा, उस व्यक्ति पर लक्षित थी जिसने अभी-अभी पासा पेश किया था। उनका नाम मैक्स बॉर्न (Max Born) था, और पांच महीने पहले उन्होंने यह विचार प्रकाशित किया था कि तरंग फलन आपको यह नहीं बताता कि कोई कण कहां है - केवल यह कि वहां पाए जाने की कितनी संभावना है।

ब्रेसलाऊ, और गोटिंगेन के गणितज्ञ

बॉर्न का जन्म 11 दिसंबर 1882 को ब्रेसलाऊ में हुआ था, जो तब जर्मन साम्राज्य का हिस्सा था (अब पोलैंड में व्रोकला है), एक मजबूत वैज्ञानिक रुझान वाले यहूदी परिवार में: उनके पिता, गुस्ताव जैकब बॉर्न (Gustav Jacob Born), ब्रेसलाऊ विश्वविद्यालय में शरीर रचना विज्ञान और भ्रूण विज्ञान के प्रोफेसर थे। उनकी मां, मार्गेथे कौफमैन (Margarethe Kauffmann), एक सिलेसियन औद्योगिक परिवार से थीं और जब वह चार साल के थे तब उनका निधन हो गया।

कोनिग-विल्हेम-जिमनेजियम (König-Wilhelm-Gymnasium) के बाद वह 1901 में ब्रेसलाऊ विश्वविद्यालय गए, 1902 में एक ग्रीष्मकाल हाइडलबर्ग में और 1903 में एक और ज्यूरिख में बिताया, जिसके बाद अप्रैल 1904 में गोटिंगेन चले गए। उस कदम ने सब कुछ तय कर दिया। गोटिंगेन में उन्होंने फेलिक्स क्लाइन (Felix Klein), डेविड हिल्बर्ट (David Hilbert) और हरमन मिन्कोव्स्की (Hermann Minkowski) के अधीन अध्ययन किया - जो दुनिया में सबसे मजबूत गणित संकाय था - और अमूर्त बीजगणित में ऐसी दक्षता हासिल की जो उनकी पीढ़ी के अधिकांश भौतिकविदों के पास नहीं थी।弹性 तार की स्थिरता पर उनके 1906 के डॉक्टरेट शोध ने दर्शन संकाय पुरस्कार जीता और मैग्ना कम लाउड (magna cum laude) की डिग्री हासिल की।

संस्थान

उन्होंने 1909 में गोटिंगेन में सैद्धांतिक भौतिकी में अपना शोध पूरा किया, 1914 में बर्लिन में प्रोफेसर एक्स्ट्राऑर्डिनारियस बने, 1919 में फ्रैंकफर्ट में पूर्ण कुर्सी संभाली, और 1921 में सैद्धांतिक भौतिकी संस्थान के निदेशक के रूप में गोटिंगेन लौट आए। अगले बारह वर्षों के लिए वह संस्थान विश्व भौतिकी का गुरुत्वाकर्षण केंद्र था।

पीछे मुड़कर देखने पर रोस्टर लगभग हास्यपूर्ण लगता है। बॉर्न के डॉक्टरेट छात्रों में रॉबर्ट ओपेनहाइमर (Robert Oppenheimer, 1927), मैक्स डेलब्रुक (Max Delbrück, 1930), मारिया गोएपर्ट मेयर (Maria Goeppert Mayer, 1931) और विक्टर वीसकोफ (Victor Weisskopf, 1931) शामिल थे; उनमें से दो ने नोबेल पुरस्कार जीते और एक ने लॉस एलामोस का संचालन किया। उनके सहायकों में वर्नर हाइजेनबर्ग (Werner Heisenberg), वोल्फगैंग पाउली (Wolfgang Pauli), एनरिको फर्मी (Enrico Fermi), एडवर्ड टेलर (Edward Teller), यूजीन विग्नर (Eugene Wigner), पास्कल जॉर्डन (Pascual Jordan), फ्रेडरिक हंड (Friedrich Hund), गेरहार्ड हर्ज़बर्ग (Gerhard Herzberg) और लियोन रोसेनफेल्ड (Léon Rosenfeld) शामिल थे। रसायनज्ञ फ्रिट्ज़ हैबर (Fritz Haber) के साथ धातुओं और हैलोजन की प्रतिक्रिया पर बातचीत से 1918 में बॉर्न-हैबर चक्र (Born–Haber cycle) का निर्माण हुआ। ओपेनहाइमर के साथ बाद के काम ने बॉर्न-ओपेनहाइमर सन्निकटन (Born–Oppenheimer approximation) को जन्म दिया, जो अभी भी अणुओं के उपचार के लिए मानक उपकरण है; बॉर्न सन्निकटन (Born approximation) स्कैटरिंग सिद्धांत का एक महत्वपूर्ण उपकरण बना हुआ है।

मैट्रिक्स यांत्रिकी

9 जुलाई 1925 को हाइजेनबर्ग ने बॉर्न को अजीब संख्याओं के सरणियों से भरी एक कागज़ की शीट दी, जिसका गुणा इस बात पर निर्भर करता था कि आपने इसे किस क्रम में किया। बॉर्न ने पहचान लिया कि वह क्या देख रहे थे: मैट्रिक्स, गणितीय भाषा जिसे उन्होंने बीस साल पहले गोटिंगेन में महारत हासिल की थी और जिसे अधिकांश भौतिकविदों ने तब एक अस्पष्ट विशेषज्ञता माना था। पास्कल जॉर्डन के साथ, और फिर हाइजेनबर्ग के साथ, उन्होंने सिद्धांत को क्वांटम यांत्रिकी के पहले पूर्ण सूत्रीकरण में स्थानांतरित और विस्तारित किया, और कम्यूटेशन संबंध pq − qp = ih/2π पर पहुंचे - वह समीकरण जो कहता है कि स्थिति और गति दोनों एक साथ सटीक नहीं हो सकते, जिसे किसी के भी यह जानने से पहले लिख दिया गया था कि इसका क्या मतलब है।

बॉर्न नियम

जुलाई 1926 में उन्होंने वह व्याख्या प्रकाशित की जो उनका नाम लेती है। इरविन श्रोडिंगर (Erwin Schrödinger) ने एक तरंग समीकरण तैयार किया था; कोई यह नहीं कह सकता था कि तरंग किस चीज से बनी है। बॉर्न ने प्रस्तावित किया कि ψ*ψ एक संभावना घनत्व है - कि क्वांटम यांत्रिकी परिणामों की भविष्यवाणी नहीं करती बल्कि परिणामों की संभावनाओं की भविष्यवाणी करती है। वह वह क्षण था जब भौतिकी नियतात्मक होना बंद हो गई। अनिश्चितता सिद्धांत के अर्थ से लेकर माप समस्या और उसके बाद की सदी के तर्क तक, सब कुछ उस एक शोध पत्र से होकर गुजरता है। आइंस्टीन ने इसे कभी स्वीकार नहीं किया, और 1916 से 1955 तक उनका पत्राचार आधुनिक विज्ञान में सबसे प्रसिद्ध असहमति बन गया।

बॉर्न का अपना दार्शनिक रुख उनके भौतिकी के अनुरूप था। उन्होंने लिखा, "मेरा मानना है कि पूर्ण निश्चितता, पूर्ण सटीकता, अंतिम सत्य, आदि जैसे विचार कल्पना की उपज हैं जिन्हें विज्ञान के किसी भी क्षेत्र में स्वीकार्य नहीं होना चाहिए।"

राज्यविहीनता

जनवरी 1933 में नाजियों ने सत्ता संभाली और बॉर्न, 1914 में ल्यूथरन बपतिस्मा के बावजूद यहूदी जन्म के कारण, जिन्हें आत्मसात करने के लिए किया गया था, को उनकी गोटिंगेन कुर्सी से निलंबित कर दिया गया। वह सेंट जॉन्स कॉलेज, कैम्ब्रिज (1933-35) गए, फिर बैंगलोर में भारतीय विज्ञान संस्थान (1935-36) गए, फिर एडिनबर्ग गए, जहां उन्होंने 1936 से 1952 तक टाइट चेयर संभाली। नवंबर 1935 में जर्मनी ने उनकी नागरिकता रद्द कर दी, जिससे वह राज्यविहीन हो गए; गोटिंगेन ने तब 1906 में उन्हें विशिष्टता के साथ दी गई डॉक्टरेट को रद्द कर दिया। वह 31 अगस्त 1939 को ब्रिटिश नागरिक बने - जर्मनी द्वारा पोलैंड पर आक्रमण करने से एक दिन पहले।

मैक्स को जीनियस क्यों कहा जाता है

बॉर्न की विशिष्ट क्षमता दो ऐसी भाषाओं के बीच अनुवाद थी जिन्हें अभी तक पेश नहीं किया गया था: शुद्ध गणित और भौतिक अंतर्ज्ञान। जब हाइजेनबर्ग उनके पास अपरिचित सरणियों का एक सेट लाए, तो बॉर्न यह देखने के लिए लगभग अद्वितीय रूप से सुसज्जित थे कि वे मैट्रिक्स थे, और गैर-कम्यूटिंग गुणन कोई शर्मिंदगी नहीं बल्कि भौतिकी ही थी। फिर कठिन कार्य आया, जो तकनीक के बजाय व्याख्यात्मक साहस था: यह प्रस्तावित करना कि तरंग फलन का वर्ग एक संभावना है, इसका मतलब उस धारणा को छोड़ना था, जो न्यूटन के बाद से अटूट थी, कि एक प्रणाली का पूर्ण विवरण उसके भविष्य को निर्धारित करता है। उन्होंने यह अकेले, एक शोध पत्र में किया। नोबेल समिति ने अंततः ऐसा कहा, और 1954 में उन्हें सम्मानित किया "क्वांटम यांत्रिकी में उनके मौलिक शोध के लिए, विशेष रूप से तरंग फलन की सांख्यिकीय व्याख्या के लिए।"

विपरीत मामला उस तारीख से शुरू होता है। उन्होंने अट्ठाईस साल इंतजार किया, जबकि हाइजेनबर्ग ने उस मैट्रिक्स यांत्रिकी के लिए 1932 का पुरस्कार अकेले लिया जिसे उन्होंने एक साथ बनाया था - हाइजेनबर्ग ने बाद में क्रेडिट साझा न करने पर पछतावा व्यक्त किया - और जबकि उनके अपने छात्रों और सहायकों की एक पीढ़ी ने पहले सम्मान एकत्र किए। एक संशयवादी तर्क दे सकता है कि बॉर्न की हस्ताक्षर उपलब्धि किसी और के समीकरण की व्याख्या थी, कि मैट्रिक्स कार्य बॉर्न के अंकन में हाइजेनबर्ग की अंतर्दृष्टि थी, और उनकी सबसे स्थायी भूमिका संस्थागत थी: उन्होंने उस कमरे को इकट्ठा किया और चलाया जिसमें क्वांटम यांत्रिकी हुई। लेकिन यह एक विशिष्ट और दुर्लभ प्रतिभा का भी विवरण है - यह जानना कि नई भौतिकी को किस गणित की आवश्यकता है, और जब बाकी सब अभी भी गणना कर रहे हों तो यह बताने के लिए तैयार रहना कि गणित का क्या अर्थ है।

विरासत

उन्होंने 1948 में मैक्स प्लैंक मेडल और 1950 में ह्यूजेस मेडल भी जीता, 1937 में एडिनबर्ग की रॉयल सोसाइटी और मार्च 1939 में रॉयल सोसाइटी के फेलो चुने गए, और अपना नोबेल वाल्टर बोथे (Walther Bothe) के साथ साझा किया। 1952 में वह पश्चिम जर्मनी के बैड पायर्मोंट में सेवानिवृत्त हुए, उस देश में लौट आए जिसने उन्हें राज्यविहीन बना दिया था, और 5 जनवरी 1970 को गोटिंगेन में सत्तासी वर्ष की आयु में निधन हो गया। उनके वंशजों ने एक असंभावित कोडा प्रदान किया: उनकी बेटी आइरीन के माध्यम से उनकी पोती, गायिका और अभिनेत्री ओलिविया न्यूटन-जॉन (Olivia Newton-John) थीं। हालांकि, नियम (बॉर्न नियम) ही स्मारक है। आधुनिक क्वांटम सिद्धांत की हर गणना उसी के साथ समाप्त होती है।