Wolfgang Pauli

Wolfgang Ernst Pauli (ur. 25 kwietnia 1900 roku w Wiedniu, zm. 15 grudnia 1958 roku w Zurychu) - szwajcarski fizyk austriackiego pochodzenia. (wyznania katolickiego, ale wystąpił z kościoła)

Genealogia


Ojciec Wolfgang Josef Pauli (1869–1955), lekarz i profesor uniwersytecki, przed przestąpieniem na katolicyzm nazywał się Wolf Pascheles; matka Berta „Maria“, dziennikarka i obrończyni praw kobiet; siostra Hertha Pauli, aktorka i pisarka;

Życiorys


Pauli drugie imię otrzymał po swoim ojcu chrzestnym fizyku Ernście Machu.

Już w gimnazjum w Wiedniu uważany był za cudowne dziecko matematyki. W 1918 roku zaraz po maturze opublikował swoją pierwszą pracę o rozszerzeniu teorii względności Alberta Einsteina przez Hermanna Weyla (książka Weyla Raum-Zeit-Materie „Przestrzeń-czas-materia” ukazała się w tym samym roku).

Od 1919 studiował fizykę na uniwersytecie w Monachium u Arnolda Sommerfelda, gdzie w 1921 został promowany po obronie pracy o molekułach wodoru. Z punktu widzenia fizyki praca była rozczarowaniem, ale pokazała wyraźnie granice modelu atomu Bohra, nad którym w latach 1921-1922 dalej pracował jako asystent Maxa Borna na uniwersytecie w Getyndze (zastosowanie metod mechaniki nieba, w szczególności teorii perturbacji, jak ją Born przedstawił w swojej książce Atomphysik ). W latach 1922-1923 przebywał u Nielsa Bohra w Kopenhadze. W latach 1923-1928 był profesorem na uniwersytecie w Hamburgu. Okres pobytu w Hamburgu zaowocował przyjaźnią z fizykiem Otto Sternem, matematykiem Erichem Hecke i astronomem Walterem Baade.

W 1928 przeniósł się na Politechnikę Federalną do Zurychu (niem. Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, ETHZ). Od 1935 pracował w USA, gdzie w latach 1935-1936 prowadził prace badawcze w Institute for Advanced Study w Princeton, a w 1940 roku został tam profesorem. Po aneksji Austrii został automatycznie obywatelem Niemiec. Zwrócił się do władz Szwajcarii z prośbą o naturalizację, która została odrzucona. Po wybuchu drugiej wojny światowej ponownie złożył wniosek do władz szwajcarskich, który ponownie został negatywnie rozpatrzony. W uzasadnieniu napisano:[1]
"Z przykrością musimy Pana poinformować, że Pański wniosek o naturalizację nie może być spełniony, ponieważ nie spełnia Pan wymogów w zakresie asymilacji w ścisłej interpretacji panujących praktyk. Do tego dochodzi fakt, że Pan zamierza, jeśli nawet tylko na jakiś czas, przenieś Pańską działalność do Ameryki. Przez co Pana związek z naszym krajem doświadczy dalszego rozluźnienia."
Pauli jako „w trzech czwartych Żyd” w maju 1940 roku napisał list do dyrektora Institute for Advanced Study w Princeton Franklina Aydelotte'a, w którym przedstawił swoje obawy związane z inwazją na Szwajcarię. Zaproponowano mu stanowisko profesora w Princeton na co chętnie przystał i wyjechał do Ameryki.

W Stanach Zjednoczonych nie pracował nad projektami związanymi z prowadzoną wojną. W 1946 otrzymał obywatelstwo amerykańskie, ale już w tym samym roku udał się z powrotem do Zurychu, gdzie zachowano dla niego jego posadę profesora na politechnice. W 1949 otrzymał wreszcie obywatelstwo szwajcarskie. W 1950 roku kilkakrotnie wyjeżdżał z wykładami do Princeton. Brał udział przy założeniu CERN (Europejska Organizacja Badań Jądrowych).

Zmarł w 1958 z powodu raka trzustki.

Osobowość


Pauli był człowiekiem nad wyraz towarzyskim. Już w okresie studiów był znany z tego, że do późna w nocy przebywał w knajpach i z tego powodu następnego dnia późno zabierał się do pracy. W młodości był abstynentem. Jednakże w czasie pobytu w Hamburgu przyjaźń z nowymi przyjaciółmi zmieniła to o czym po latach tak pisał:
„Gdy przyjechałem do Hamburga, zmieniłem pod wpływem Sterna wodę mineralną na szampana.”[2]
Jego mentor w Getyndze Max Born pisał o swoim byłym asystencie do Einsteina:
„Informacja o „małym Pauli” nie jest całkiem kompletna. Przypominam sobie, że lubił długo spać i niejednokrotnie spóźniał się na wykład o 11 godzinie. Posyłaliśmy zatem naszą pomoc domową o 10.30 do niego, aby się upewnić, że jest u siebie. Niewątpliwie był geniuszem pierwszego stopnia; ale mój problem, że już nigdy nie otrzymam tak dobrego asystenta był jednak nieuzasadniony. Jego następca Heisenberg był równie genialny i przy tym skrupulatniejszy: jego nie potrzebowaliśmy kazać budzić czy przypominać mu o jego obowiązkach.”[3]
W innym liście pisał:
„Wiedziałem, że był geniuszem, porównywalnym tylko z Einsteinem. Jako naukowiec był nawet większy niż Einstein. Ale był zupełnie innym typem człowieka, który w moich oczach nie osiągnął wielkości Einsteina.”

Anegdoty

Jeśli chodzi o fizykę, Pauli był znany jako perfekcjonista. Nie ograniczało się to tylko do jego własnej pracy, ale też ganił błędy swoich kolegów. W ten sposób stał się „sumieniem fizyki”, określał prace często dosadnie jako "całkowicie błędne" lub odrzucał je słowami: " To nie tylko nie jest w porządku, to nie jest nawet źle!". W kręgach kolegów krążyło wiele dowcipów na jego temat między innymi taki:
Po śmierci Pauliego Bóg udzielił mu audiencji i Pauli zapytał go
Dlaczego stała struktury subtelnej ma wartość 1/137 ?
Bóg pokiwał głową, podszedł do tablicy i zaczął wyprowadzać równanie po równaniu. Pauli początkowo patrzył z satysfakcją, ale wkrótce zaczął gwałtownie i zdecydowanie kręcić głową ...

Problemy osobiste i małżeńskie

Koniec roku 1920 był pod wpływem problemów osobistych. Jego matka z powodu pewnej afery jej męża popełniła samobójstwo, a z drugą żoną ojca nie mógł dojść do porozumienia. Pauli wystąpił z kościoła, zawarł na krótko małżeństwo z pewną tancerką i miał problemy alkoholowe. W latach 1932-1934 uczęszczał na spotkania psychoanalityczne do asystentki Carla Gustava Junga dr Erny Rosenbaum. Dopiero zawarte w 1934 roku małżeństwo z Franziską „Franca“ Bertram (1901–1987) wniosło spokój do jego życia. Nie mieli dzieci.

Dyskusje z Jungiem

Pauli przyjaźnił się z psychologiem Carlem Gustavem Jungiem i dyskutował z nim o jego pracach. Z korespondencji prowadzonej między nimi w latach 1932-1958 wyraźnie widać, że Wolfgang Pauli miał znaczny udział w stworzeniu koncepcji pojęcia tzw. synchroniczności, nieświadomości zbiorowej oraz archetypu.

Znaczenie


Pauli dostarczył wielu istotnych artykułów do nowoczesnej fizyki, szczególnie w zakresie mechaniki kwantowej. Jego dążenie do perfekcji prowadziło do tego, że przed publikacją wahał się i swoje wyniki badań intensywnie dyskutował w korespondencji z kolegami, a zwłaszcza z Nielsem Bohrem, Wernerem Heisenbergiem i Pascualem Jordanem. Efekt jego pracy to 93 artykuły, 11 książek i ponad 2000 listów.

Aby wyjaśnić doświadczalne obserwacje, postulował w 1924 roku, że elektrony muszą mieć spin (Naturwissenschaften, tom 12) .

W 1925 wprowadził nowy stopień swobody w mechanice kwantowej, który został w tym samym roku zidentyfikowany przez Georga Eugena Uhlenbecka i Samuela Abrahama Goudsmita jako spin elektronów. Sformułował regułę, według której dwa elektrony (i generalnie fermiony) nie mogą znajdować się w tym samym stanie kwantowym; regułę nazwano zakazem Pauliego (Zeitschrift für Physik, tom 31, 1925, strona 765). Tłumaczy on między innymi systematykę widm i budowę układu okresowego pierwiastków.

W 1930 wysunął hipotezę istnienia neutrina (potwierdzoną eksperymentalnie przez Fredericka Reinesa i Clyde Cowana w 1956), a w 1955 stworzył prawo zachowania parzystości CPT (symetria względem złożenia odbić C, P i T).

W 1945 za to odkrycie otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki.

Jego asystentami byli między innymi Ralph Kronig, Felix Bloch, a uczniem Robert Oppenheimer.

Dzieła (wybór)


  • Ueber das Modell des Wasserstoff-Molekülions: [Maschinenschrift.], München, 1921.
  • Relativitätstheorie, Leipzig, 1921.
  • Aufsätze und Vorträge über Physik und Erkenntnistheorie, Braunschweig, 1961.
  • Fünf Arbeiten zum Ausschliessungsprinzip und zum Neutrino: Mit Kurzbiographie und Einleitung, Darmstadt, 1977.

Literatura


Linki



Przypisy


  1. Wolfgang Pauli- Departure to the USA, z archiwum ETHZ
  2. Charles P. Enz: No time to be brief. A scientific biography of Wolfgang Pauli. Oxford 2002, s. 147.
  3. List z dnia 3 marca 1920 W: Albert Einstein – Max Born: Briefwechsel 1916–1955. Verlag Langen/Müller; März 2005, ISBN 3-7844-2997-1.