Fizikte çoğumuzun başarabileceği en iyi şey, basitçe daha derin bir seviyede yanlış anlamaktır.
Wolfgang Ernst Pauli, Avusturya'lı ve daha sonra Amerikan / İsviçre teorik fizikçi ve kuantum fiziğinin öncülerinden biriydi. 1945'te Albert Einstein tarafından aday gösterildikten sonra, Pauli "doğanın yeni bir yasını, dışlama ilkesini ya da Pauli ilkesini keşfetmesi yoluyla yapıcı katkısı" nedeniyle Fizik Nobel Ödülü'nü aldı. Keşif, maddenin yapısı teorisinin temeli olan spin teorisini içeriyordu. Ayrıca, lise mezuniyetinde 18 yaşında olmasına rağmen 21 yaşında doktora derecesi alarak fizik için erken bir yetenek gösterdi ve bu mezuniyet yaşı için ortalama seviyedeydi.
Biyografi
Erken yıllar
Pauli, Viyana'da kimyager Wolfgang Joseph Pauli (eski adı Wolf Pascheles, 1869–1955) ve eşi Bertha Camilla Schütz'ün oğlu olarak doğdu; kız kardeşi yazar ve oyuncu Hertha Pauli idi. Pauli'nin ikinci adı, tanrıbabasıysikçi Ernst Mach onuruna verildi. Pauli'nin babasal büyükanne ve büyükbabaları Prag'ın seçkin Yahudi ailelerindendi; büyük dedesi Yahudi yayıncı Wolf Pascheles idi. Pauli'nin babası 1899'daki evliliğinden kısa süre önce Yahudilikten Katolik Kilisesi'ne geçti. Pauli'nin annesi Bertha Schütz, kendi annesinin Katolik Kilisesi dininde yetiştirildi; babası Yahudi yazar Friedrich Schütz idi. Pauli, Romen Katolik olarak yetiştirildi, ancak sonunda kendisi ve anne-babası Kiliseden ayrıldı. Deist ve mistik olarak kabul edilir.
Pauli, Viyana'daki Döblinger-Gymnasium'a katıldı ve 1918'de farkla mezun oldu. Mezuniyetten sadece iki ay sonra, Albert Einstein'ın genel görelilik teorisi üzerine ilk makalesini yayınladı. Münih'teki Ludwig-Maximilians Üniversitesi'ne katıldı, Arnold Sommerfeld altında çalıştı ve Temmuz 1921'de iyonize diyatomik hidrojen H+2 kuantum teorisi hakkındaki tez için doktorasını aldı.
Sommerfeld, Pauli'den Encyklopädie der mathematischen Wissenschaften (Matematiksel Bilimler Ansiklopedisi) için görelilik teorisini gözden geçirmesini istedi. Doktorasını aldıktan iki ay sonra, Pauli 237 sayfaya ulaşan makaleyi tamamladı. Einstein tarafından takdirle karşılandı; bir monograf olarak yayınlandı ve bugüne kadar konuyla ilgili standart bir referans olmaya devam etmektedir.
Pauli, Göttingen Üniversitesi'nde Max Born'un asistanı olarak bir yıl geçirdi ve sonraki yıl 1965'te Niels Bohr Enstitüsü haline gelen Kopenhag'daki Teorik Fizik Enstitüsü'nde. 1923'ten 1928'e kadar Hamburg Üniversitesi'nde öğretim görevlisiydi. Bu dönemde, Pauli modern kuantum mekaniği teorisinin gelişiminde rol oynadı. Özellikle, dışlama ilkesini ve görelilik dışı spin teorisini formüle etti.
1928'de, İsviçre'deki ETH Zurich'te Teorik Fizik Profesörü olarak atandı ve burada önemli bilimsel ilerleme kaydetti. 1931'de Michigan Üniversitesi'nde ve 1935'te Princeton'daki İleri Araştırma Enstitüsü'nde ziyaretçi profesörlükler yaptı. 1931'de Lorentz Madalyası ile ödüllendirildi.
1930'ın sonunda, nötrino postülasyonundan kısa süre sonra ve boşanmasının hemen ardından ve annesinin intiharının ardından, Pauli kişisel bir krize girdi. Zurich yakınlarında yaşayan psikiyatrist ve psikoterapist Carl Jung'a danışmanlık yaptı. Jung hemen Pauli'nin derin arketipal düşlerini yorumlamaya başladı ve Pauli, Jung'un en iyi öğrencilerinden biri oldu. Kısa süre sonra Jung'un teorisinin epistemolojisini bilimsel olarak eleştirmeye başladı ve bu, özellikle senkroniksite kavramı hakkında, ikincisinin düşüncelerinin belirli bir açıklığa kavuşmasına katkıda bulundu. Bu tartışmaların birçoğu, bugün Atom and Archetype olarak yayınlanan Pauli/Jung mektuplarında belgelenmiştir. Jung'un Pauli'nin 400'den fazla rüyasının ayrıntılı analizi Psychology and Alchemy'de belgelenmiştir.
Almanya'nın 1938'deki Avusturya ilhakı onu Alman vatandaşı yaptı ve bu, 1939'da İkinci Dünya Savaşı'nın başlaması sonrası onun için sorun oldu. 1940'ta, ETH'de kalmasını sağlayacak olan İsviçre vatandaşlığı almaya çalıştı, ancak başarısız oldu.
Pauli, 1940'ta Amerika Birleşik Devletleri'ne taşındı ve burada İleri Araştırma Enstitüsü'nde teorik fizik profesörü olarak çalıştırıldı. 1946'da, savaştan sonra Amerika Birleşik Devletleri'nin tabii vatandaşı haline geldi ve ardından Zurich'e döndü, burada hayatının geri kalanında çoğunlukla kaldı. 1949'da İsviçre vatandaşlığı verildi.
1958'de, Pauli Max Planck madalyası ile ödüllendirildi. Aynı yıl, pankreas kanseri hastası oldu. Son asistanı Charles Enz onu Zurich'teki Rotkreuz hastanesinde ziyaret ettiğinde, Pauli ona sordu: "Oda numarasını gördün mü?" 137 numarayı. Pauli'nin hayatı boyunca, yapı ince yapı sabitinin, boyutsuz bir temel sabit, 1/137'ye yakın bir değere sahip olmasının neden olduğu sorusuyla meşgul olmuştu. Pauli, 15 Aralık 1958'de bu odada öldü.
Bilimsel araştırma
Pauli, birçok önemli katkı yaptı, başta kuantum mekaniği alanında. Makaleleri nadiren yayınladı, tercihini Niels Bohr ve Werner Heisenberg gibi yakın dostluğu bulunan meslektaşlarla uzun yazışmaları yaptı. Birçok fikri ve sonucu hiçbir zaman yayınlanmadı ve sadece mektuplarında ortaya çıktı, bu mektuplar çoğunlukla alıcıları tarafından kopyalandı ve dağıtıldı.
Pauli, 1924'te gözlenen moleküler spektrumlar ile kuantum mekaniğinin gelişen teorisi arasındaki tutarsızlıkları çözmek için iki olası değeri olan yeni bir kuantum serbestlik derecesi veya kuantum sayısı önerdi. Pauli dışlama ilkesini, belki de en önemli çalışmasını formüle etti; hiçbir iki elektronun yeni iki değerli serbestlik derecesi dahil olmak üzere dört kuantum sayısı tarafından tanımlanan aynı kuantum durumunda var olamayacağını belirtti. Spin fikrinin kökeni Ralph Kronig'dedir. George Uhlenbeck ve Samuel Goudsmit bir yıl sonra Pauli'nin yeni serbestlik derecesini elektron spin olarak tanımladılar; Pauli'nin çok uzun süre yanlış bir şekilde inanmayı reddettği bir keşif.
1926'da, Heisenberg modern kuantum mekaniğinin matris teorisini yayınladıktan kısa süre sonra, Pauli bunu hydrogen atomunun gözlenen spektrumunu türetmek için kullandı. Bu sonuç, Heisenberg'in teorisinin güvenilirliğini sağlamada önemliydi.
Pauli, spin operatörlerinin temeli olarak 2 × 2 Pauli matrislerini tanıttı ve böylece spin'in görelilik dışı teorisini çözdü. Pauli denklemi dahil bu çalışma, bazen Paul Dirac'ı görelilik elektron için Dirac denkleminin yaratılışında etkilediği söylense de, Dirac bu matrisler kendisinin bağımsız olarak o zamanlar Pauli'nin etkisi olmadan icat ettiğini belirtti. Dirac, fermiyon spin'in görelilik tedavisinde kullanmak üzere benzer ancak daha büyük 4x4 spin matrisleri icat etti.
1930'da, Pauli beta bozunmasının problemini değerlendirdi. 4 Aralık tarihli Lise Meitner ve diğerlerine gönderilen, "Sevgili radyoaktif hanımlar ve beyler" ile başlayan bir mektupta, beta bozunmasının sürekli spektrumunu açıklamak için daha önce gözlenmeyen, küçük kütleli, bir protonun kütlesinin %1'den fazla olmayan nötr bir parçacığın varlığını önerdi. 1934'te Enrico Fermi, parçacığı, kendi İtalyan dilinde "küçük nötr" anlamında nötrino olarak adlandırarak beta bozunması teorisine dahil etti. Nötrino ilk olarak 1956'da Frederick Reines ve Clyde Cowan tarafından deneysel olarak onaylandı, Pauli'nin ölümünden iki buçuk yıl önce. Haberi aldığında, telgrafla şöyle cevapladı: "Mesaj için teşekkürler. Beklemesini bilenin başına her şey gelir. Pauli."
1940'ta, spin-istatistik teoremini yeniden türetti; kuantum alan teorisinin kritik bir sonucu olan bu teorem, yarım tam sayı spin'li parçacıkların fermion, tam sayı spin'li parçacıkların boson olduğunu belirtir.
1949'da, Pauli–Villars regularizasyonu üzerine bir makale yayınladı: regularizasyon, sonsuz matematiksel integralleri değiştirerek hesaplamalar sırasında sonlu hale getiren ve kitlenin, yükün, dalga fonksiyonunun içsel olarak sonsuz miktarlarının sonlu ve dolayısıyla hesaplanabilir bir küme oluşturduğunu ve bunların deneysel değerleri açısından yeniden tanımlanabileceğini belirleyebilmesi için teknikler için kullanılan terimdir; bu kriter renormalizasyon olarak adlandırılır ve kuantum alan teorilerinden sonsuzu kaldırır, ancak aynı zamanda pertürbasyon teorisinde daha yüksek dereceli düzeltmelerin hesaplanmasına izin verir.
Pauli, evrimsel biyolojinin modern sentezine tekrarlayan eleştiriler yaptı ve çağdaş hayranlıları, epigenetik mirasın modu olarak onun argümanlarını destekleyen noktalar göstermektedir.
Kişilik ve itibar
Pauli etkisi, basitçe yakınlarda bulunarak deneysel ekipmanları kırmak için onun garip yeteneğinden sonra adlandırıldı. Pauli, ün hakkında farkındaydı ve Pauli etkisinin ne zaman ortaya çıktığında mutlu oluyordu. Bu garip olaylar, parapsikologinin meşruluğuna, özellikle senkroniksite kavramında C. G. Jung ile işbirliğine yönelik tartışmalı soruşturmalarıyla uyumluydu.
Fizik açısından, Pauli ünlü bir mükemmeliyetçiydi. Bu sadece kendi çalışmasını değil, aynı zamanda meslektaşlarının çalışmasını da kapsamıştı. Sonuç olarak, fizik camiasında "fiziğin vicdanı," muhasebe yükümlü olduğu eleştirmen olarak tanındı. Eksik bulduğu herhangi bir teoriyi açık şekilde reddedebilir, çoğunlukla bunu ganz falsch (tamamen yanlış) olarak etiketlerdi.
Ancak, bu en ciddi eleştirisi değildi; bu, teoriler veya tezler için saklanmıştı, çünkü bunlar çok açıkça sunulmamış olup, test edilmesi veya değerlendirilmesi mümkün olmayan ve dolayısıyla, böyle gösterilmelerine rağmen, bilim alanında uygun şekilde yer almayan tezlerdi. Bunlar yanlış olmaktan daha kötüydü çünkü yanlış kanıtlanamıyorlardı. Ünlü bir şekilde, böyle belirsiz bir makale hakkında bir kez şunu söyledi: "Bu yanlış bile değildir!"
Başka bir öncü fizikçi Paul Ehrenfest ile tanışırken onun söylendiği iddia edilen remark, arrogant Pauli'nin kavramını göstermektedir. İkisi ilk kez bir konferansta karşılaştı. Ehrenfest, Pauli'nin makalelerinden haberdar ve oldukça etkilenmişti. Birkaç dakikalık konuşmadan sonra, Ehrenfest, "Sence Ansiklopedi makalen seni seçmektir daha hoşuma gidiyor," dedi; Pauli da, "Garip. Benim senin hakkındaki görüşüm tam tersi," şekilde karşılık verdi. İkisi o zamandan sonra çok iyi arkadaş oldular.
Dirac üzerine makalede görünen bu hikayeden daha sıcak bir resim ortaya çıkmaktadır:
Werner Heisenberg [Physics and Beyond, 1971'de] 1927 Solvay Konferansı'nda genç katılımcılar arasında Einstein ve Planck'ın din hakkındaki görüşleri hakkında dostça bir konuşmayı anımsatıyor. Wolfgang Pauli, Heisenberg ve Dirac bu konu hakkında tartışmaya katıldı. Dirac'ın katkısı, Bohr tarafından daha sonra Heisenberg tarafından kendisine rapor edildiğinde, açıklığı için değer gören siyasi dinin manipülasyonunun acı verici ve net bir eleştirisi idi. Diğer şeylerin yanında, Dirac şunları söyledi: "Din hakkında boş tartışmakta neden meşgul olduğumuzu anlayamıyorum. Dürüst olursak - ve bilim insanları olarak dürüstlük bizim kesin görevimiz - hiçbir dinin yanlış ifadelerin bir yığını olduğunu, herhangi bir gerçek temelden yoksun olduğunu kabul etmekten başka çaremiz yok. Tanrı'nın çok fikri insan hayal etme ürünüdür. [ ... ] Herhangi bir dinsel miti tanımıyorum, en azından birbirini çeliştiği için. [ ... ]" Heisenberg'in görüşü hoşgörülüydü. Pauli, bazı ilk açıklamalardan sonra, sessiz kalmıştı. Ancak sonunda görüşü sorulduğunda, şakacı bir şekilde şunu söyledi: "Peki, diyeceğim ki dostumuz Dirac'ın da bir dini var ve bu dinin ilk emri 'Tanrı var değil ve Paul Dirac onun peygamberi'dir." Herkes, Dirac da dahil olmak üzere, gülüşe boğuldu.
Pauli'nin birçok fikri ve sonuçları hiçbir zaman yayınlanmadı ve sadece mektuplarında ortaya çıktı, bu mektuplar genellikle alıcıları tarafından kopyalandı ve dağıtıldı. Pauli, çalışmasının çoğunluğunun bu şekilde kredi görmediğinden endişe duymamış olabilir, ama Heisenberg'in 1958'de Göttingen'de ortak çalışmaları hakkında dünya çapında ünlü olmuş, Pauli'yi basit bir "Profesör Heisenberg'in asistanı" olarak adlandıran basın açıklaması söz konusu olduğunda, Pauli sinirlendi, Heisenberg'in fizik başarısını kınadı. Aralarındaki bozulma, Heisenberg'in Pauli'nin cenazesini görmezden gelmesine ve otobiyografisinde Pauli'nin eleştirilerinin abartılı olduğunu yazmasına neden oldu, her ne kadar sonunda alan teorisinin kanıtlanmayan olduğu ortaya çıksa da Pauli'nin eleştirilerini doğrulayan nitelik oldu. Pauli, 1953'te Kraliyet Cemiyeti'nin Yabancı Üyesi (ForMemRS) seçildi. 1958'de Kraliyet Hollanda Sanat ve Bilim Akademisi'nin yabancı üyesi oldu.
Kişisel hayat
Mayıs 1929'da, Pauli Romen Katolik Kilisesi'nden ayrıldı. Aynı yılın Aralık'ında, kabare dansçısı Käthe Margarethe Deppner ile evlendi. Evlilik mutsuz bir evlilikti, bir yıldan az bir süre sonra 1930'da boşanma ile sona erdi. 1934'te Franziska Bertram (1901–1987) ile tekrar evlendi. Çocukları yoktu.
Kaynakça
- Pauli, Wolfgang; Jung, C. G. 1955. The Interpretation of Nature and the Psyche. Ishi Press. ISBN 4-87187-713-2.
- Pauli, Wolfgang 1981. Theory of Relativity. New York: Dover Publications. ISBN 0-486-64152-X.
- Pauli, Wolfgang; Jung, C. G. 2001. C. A. Meier ed.. Atom and
