Вольфганг Эрнст Паули | |
|---|---|
 | |
| Родившийся | Вольфганг Эрнст Паули 25 апреля 1900 г. |
| Умер | 15 декабря 1958 г. (58 лет) Цюрих , Швейцария |
| Гражданство | Австрия США Швейцария |
| Альма-матер | Университет Людвига-Максимилиана |
| Известен | |
| Награды |
|
| Научная карьера | |
| Поля | Теоретическая физика |
| Учреждения | Геттингенский университет Копенгагенский университет Гамбургский университет ETH Цюрихский институт перспективных исследований |
| Тезис | О модели молекулярных ионов водорода [2] (1921 г.) |
| Докторант | Арнольд Зоммерфельд [2] [1] |
| Другие научные консультанты | Макс Борн [3] |
| Докторанты | |
| Другие известные студенты |
|
| Влияния |
|
| Под влиянием | Ральф Крониг [ необходима ссылка ] |
| Примечания | |
Его крестным отцом был Эрнст Мах . Его не следует путать с Вольфгангом Полем , который называл Паули своей «мнимой частью» [4], игра слов с мнимой единицей i . | |
Вольфганг Эрнст Паули ( / р ɔː л я / ; [5] Немецкий: [vɔlfɡaŋ paʊli] ; 25 апреля 1900 - 15 декабря 1958) был австрийский (а позже американский / швейцарский) физик - теоретик и один из пионеров квантовой физики . В 1945 году, после того , как был выдвинут Альберта Эйнштейна , [6] Паули получил Нобелевскую премию по физике за «решающий вклад через открытие нового закона природы, принцип исключения или принцип Паули ». Открытие касалось теории спина, что является основой теории строения вещества .
Биография [ править ]
Ранние годы [ править ]
Паули родился в Вене в семье химика Вольфганга Йозефа Паули ( урожденный Вольф Пашелес, 1869–1955) и его жены Берты Камиллы Шютц; его сестрой была Герта Паули , писательница и актриса. Второе имя Паули было дано в честь его крестного отца , физика Эрнста Маха . Бабушка и дедушка Паули по отцовской линии были выходцами из известных еврейских семей Праги ; его прадедом был еврейский издатель Вольф Пашелес . [7] Отец Паули перешел из иудаизма в католицизм.незадолго до его женитьбы в 1899 году. Мать Паули, Берта Шютц, выросла в католической религии ее собственной матери; ее отцом был еврейский писатель Фридрих Шютц . Паули вырос как католик, но со временем он и его родители покинули Церковь. [8] Он считается деистом и мистиком . [9] [10]
Для средней школы, Pauli присутствовала Döblinger -Gymnasium в Вене, где он окончил с отличием в 1918 году только через два месяца после окончания школы, он опубликовал свою первую статью , на Альберт Эйнштейн теории «s в общей теории относительности . Он посещал университет Людвига-Максимилиана в Мюнхене, работает под Арнольда Зоммерфельда , [1] , где он получил степень доктора философии в июле 1921 за диссертацию по квантовой теории ионизированного двухатомного водорода ( H+
2). [2] [11]
Зоммерфельд попросил Паули пересмотреть теорию относительности для Encyklopädie der Mathematischen Wissenschaften ( Энциклопедия математических наук ). Через два месяца после получения докторской степени Паули завершил статью, объем которой составил 237 страниц. Эйнштейн хвалил его ; опубликованный в виде монографии , он и по сей день остается стандартным справочником по данной теме. [12]
Паули провел год в Геттингенском университете в качестве ассистента Макса Борна , а следующий год в Институте теоретической физики в Копенгагене , который позже стал Институтом Нильса Бора в 1965 году. С 1923 по 1928 год он был лектором в Институте теоретической физики в Копенгагене. Гамбургский университет . В этот период Паули сыграл важную роль в развитии современной теории квантовой механики . В частности, он сформулировал принцип исключения и теорию нерелятивистского спина .
В 1928 году он был назначен профессором теоретической физики в Высшей технической школе Цюриха в Швейцарии, где добился значительного научного прогресса. Он был приглашенным профессором в Мичиганском университете в 1931 году и в Институте перспективных исследований в Принстоне в 1935 году. В 1931 году он был награжден медалью Лоренца .
В конце 1930 года, вскоре после постулирования нейтрино и сразу после развода и самоубийства матери, Паули пережил личный кризис. Он проконсультировался у психиатра и психотерапевта Карла Юнга, который, как и Паули, жил недалеко от Цюриха . Юнг немедленно начал интерпретировать глубоко архетипические сны Паули [13], и Паули стал одним из лучших учеников Юнга. Вскоре он начал критиковать эпистемологию теории Юнга с научной точки зрения, и это способствовало определенному прояснению мыслей последнего, особенно в отношении концепции синхронности.. Многие из этих обсуждений задокументированы в письмах Паули / Юнга, которые сегодня опубликованы как Атом и Архетип . Подробный анализ Юнгом более 400 снов Паули задокументирован в Психологии и алхимии .
Немецкая аннексия Австрии в 1938 году сделала его гражданин Германии, который стал для него проблем в 1939 году после начала Второй мировой войны. В 1940 году он тщетно пытался получить швейцарское гражданство, которое позволило бы ему остаться в ETH. [14]
Паули переехал в Соединенные Штаты в 1940 году, где работал профессором теоретической физики в Институте перспективных исследований . В 1946 году, после войны, он стал натурализованным гражданином Соединенных Штатов и впоследствии вернулся в Цюрих, где в основном оставался до конца своей жизни. В 1949 году он получил швейцарское гражданство.
В 1958 году Паули был награжден медалью Макса Планка . В том же году он заболел раком поджелудочной железы . Когда его последний ассистент Чарльз Энц посетил его в больнице Роткройц в Цюрихе, Паули спросил его: «Вы видели номер комнаты?» Это было число 137. Всю свою жизнь Паули был озабочен вопросом, почему постоянная тонкой структуры , безразмерная фундаментальная постоянная, имеет значение, почти равное 1/137. [15] Паули умер в этой комнате 15 декабря 1958 года. [16] [17]
Научные исследования [ править ]
| Часть серии по |
| Квантовая механика |
|---|
|
Паули как физик внес много важных вкладов, прежде всего в области квантовой механики . Он редко публиковал статьи, предпочитая длительные переписки с такими коллегами, как Нильс Бор и Вернер Гейзенберг , с которыми у него были близкие дружеские отношения. Многие из его идей и результатов никогда не публиковались и появлялись только в его письмах, которые часто копировались и распространялись получателями.
Паули предложил в 1924 году новую квантовую степень свободы (или квантовое число ) с двумя возможными значениями, чтобы устранить несоответствия между наблюдаемыми молекулярными спектрами и развивающейся теорией квантовой механики. Он сформулировал принцип исключения Паули, возможно, его самую важную работу, в которой говорилось, что никакие два электрона не могут существовать в одном квантовом состоянии, определяемом четырьмя квантовыми числами, включая его новую двузначную степень свободы. Идея вращения возникла у Ральфа Кронига . Год спустя Джордж Уленбек и Самуэль Гаудсмит определили новую степень свободы Паули как спин электрона , и в это открытие Паули долгое время ошибочно отказывался верить. [18]
В 1926 году, вскоре после того, как Гейзенберг опубликовал теорию матрицы современной квантовой механики , Паули использовал его , чтобы получить наблюдаемый спектр из атома водорода . Этот результат был важен для обеспечения достоверности теории Гейзенберга.
Паули ввел матрицы Паули 2 × 2 в качестве основы спиновых операторов, тем самым решив нерелятивистскую теорию спина. Иногда говорят, что эта работа, включая уравнение Паули , повлияла на Поля Дирака в его создании уравнения Дирака для релятивистского электрона, хотя Дирак заявил, что он изобрел те же самые матрицы сам независимо в то время, без влияния Паули. Дирак изобрел похожие, но более крупные (4x4) спиновые матрицы для использования в его релятивистской трактовке фермионного спина.
В 1930 году Паули рассмотрел проблему бета-распада . В письме от 4 декабря Лизе Мейтнер и др. Начиная со слов « Дорогие радиоактивные дамы и господа », он предположил существование до сих пор ненаблюдаемой нейтральной частицы с малой массой, не более 1% массы протона, чтобы объяснить непрерывный спектр бета-распада. В 1934 году Энрико Ферми включил частицу, которую он назвал нейтрино , «маленькая нейтральная» на итальянском языке Ферми, в свою теорию бета-распада. Нейтрино было впервые экспериментально подтверждено в 1956 году Фредериком Райнсом и Клайдом Коуэном., за два с половиной года до смерти Паули. Получив известие, он ответил телеграммой: «Спасибо за сообщение. Все приходит к тому, кто умеет ждать. Паули». [19]
В 1940 году он повторно вывел теорему о спиновой статистике , критический результат квантовой теории поля, который утверждает, что частицы с полуцелым спином являются фермионами , а частицы с целым спином - бозонами .
В 1949 году он опубликовал статью о регуляризации Паули-Вилларса : регуляризация - это термин, обозначающий методы, которые изменяют бесконечные математические интегралы, чтобы сделать их конечными во время вычислений, чтобы можно было определить, действительно ли бесконечные величины в теории (масса, заряд, волновая функция ) образуют конечный и, следовательно, вычисляемый набор, который может быть переопределен в терминах их экспериментальных значений, этот критерий называется перенормировкой и который удаляет бесконечности из квантовых теорий поля , но также, что важно, позволяет вычислять поправки более высокого порядка в теории возмущений.
Pauli неоднократно критику в современный синтез по эволюционной биологии , [20] [21] и его современные поклонники указывают на режимы эпигенетической наследственности как поддерживает его аргументы. [22]
Личность и репутация [ править ]
Эффект Паули был назван в честь его странной анекдотической способности ломать экспериментальное оборудование, просто находясь поблизости. Паули знал о своей репутации и радовался, когда эффект Паули проявлялся. Эти странные явления совпадали с его противоречивыми исследованиями законности парапсихологии , особенно с его сотрудничеством с К.Г. Юнгом по концепции синхронности . [23]
Что касается физики, Паули был известным перфекционистом. Это распространялось не только на его собственную работу, но и на работу его коллег. В результате он стал известен в физическом сообществе как «совесть физика», критик, перед которым несли ответственность его коллеги. Он мог яростно отвергать любую теорию, которой он находил недостающую, часто называя ее ganz falsch совершенно неправильной.
Однако это не была его самая суровая критика, которую он приберег для теорий или тезисов, представленных настолько нечетко, что они не могут быть проверены или неоценимы и, таким образом, не принадлежат должным образом к сфере науки, даже если выдают себя за них. Они были хуже, чем неправы, потому что их невозможно было доказать. Как известно, однажды он сказал о такой непонятной статье: «Это даже не так !» [1]
Его предполагаемое замечание при встрече с другим ведущим физиком, Полем Эренфестом , иллюстрирует это представление о высокомерном Паули. Они впервые встретились на конференции. Эренфест был знаком с бумагами Паули и был весьма впечатлен ими. После нескольких минут разговора Эренфест заметил: «Думаю, мне нравится ваша статья в Энциклопедии [по теории относительности] больше, чем мне нравится», на что Паули парировал: «Это странно. Что касается меня, то это просто противоположный." [24] С тех пор они стали очень хорошими друзьями.
Несколько более теплая картина вырисовывается из этой истории, которая появляется в статье о Дираке:
Вернер Гейзенберг [в Physics and Beyond , 1971] вспоминает дружеский разговор молодых участников Сольвеевской конференции 1927 года об Эйнштейне и Планке.взгляды на религию. В нем приняли участие Вольфганг Паули, Гейзенберг и Дирак. Вклад Дирака был острой и ясной критикой политического манипулирования религией, которую Бор очень ценил за ее ясность, когда Гейзенберг сообщил ему об этом позже. Среди прочего, Дирак сказал: «Я не могу понять, почему мы бездельничаем, обсуждая религию. Если мы честны - а поскольку честность ученых - наш точный долг - мы не можем не признать, что любая религия - это совокупность ложных утверждений, лишенных каких-либо реальных Основание. Сама идея Бога является продуктом человеческого воображения. [...] Я не признаю никаких религиозных мифов, хотя бы потому, что они противоречат друг другу. [...] "Точка зрения Гейзенберга была терпимой. Паули промолчал после нескольких первоначальных замечаний. Но когда наконец его спросили, что он думает, он в шутку сказал:«Я бы сказал, что у нашего друга Дирака есть религия, и первая заповедь этой религии -« Бога не существует, и Поль Дирак - его пророк »». Все рассмеялись, включая Дирака.[25]
Многие идеи и результаты Паули никогда не публиковались и появлялись только в его письмах, которые часто копировались и распространялись получателями. Возможно, Паули не волновало, что большая часть его работ, таким образом, осталась незамеченной, но когда дело дошло до всемирно известной лекции Гейзенберга 1958 года в Геттингене об их совместной работе над единой теорией поля и пресс-релиза, в котором Паули был назван просто «помощником профессора Гейзенберга». ", Паули обиделся, осудив физическое мастерство Гейзенберга. Ухудшение отношений между ними привело к тому, что Гейзенберг проигнорировал похороны Паули и написал в своей автобиографии, что критика Паули была чрезмерной, хотя в конечном итоге теория поля оказалась несостоятельной, что подтвердило критику Паули. [26] Паули был избранИностранный член Королевского общества (ForMemRS) в 1953 году . [1] В 1958 году он стал иностранным членом Королевской Нидерландской академии искусств и наук . [27]
Личная жизнь [ править ]
В мае 1929 года Паули покинул Римско-католическую церковь. В декабре того же года он женился на Кете Маргарет Деппнер, танцовщице кабаре. [28] Брак был несчастливым и закончился разводом менее чем через год в 1930 году. В 1934 году он снова женился на Франциске Бертрам (1901–1987). У них не было детей.
Библиография [ править ]
- Паули, Вольфганг; Юнг, CG (1955). Интерпретация природы и психики . Ishi Press . ISBN 978-4-87187-713-8.
- Паули, Вольфганг (1981). Теория относительности . Нью-Йорк: Dover Publications . ISBN 978-0-486-64152-2.
- Паули, Вольфганг; Юнг, CG (2001). CA Мейер (ред.). Атом и архетип, Письма Паули / Юнга, 1932–1958 . Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета . ISBN 978-0-691012-07-0.
Ссылки [ править ]
- ^ a b c d e Пайерлс, Рудольф (1960). «Вольфганг Эрнст Паули 1900–1958» . Биографические воспоминания членов Королевского общества . Королевское общество. 6 : 174–192. DOI : 10,1098 / rsbm.1960.0014 . S2CID 62478251 .
- ^ a b c d e Вольфганг Паули в проекте « Математическая генеалогия»
- ^ «Макс Борн» . Max-Born-Institut . Дата обращения 9 ноября 2020 .
1922 ... Вольфганг Паули и Вернер Гейзенберг - научные сотрудники Макса Борна.
- ^ Джеральд Э. Браун и Чанг-Хван Ли (2006): Ханс Бете и его физика , World Scientific, ISBN 978-981-256-610-2 , стр. 338
- ^ "Паули" . Полный словарь Random House Webster .
- ^ "База данных номинаций: Вольфганг Паули" . Нобелевский фонд . Проверено 17 ноября 2015 года .
- ^ Эрнст Мах и Вольфганг Паули предки в Праге
- ^ «Еврейские физики» . Проверено 30 сентября 2006 года .
- ↑ Чарльз Пол Энц (2002). Нет времени для краткости: научная биография Вольфганга Паули . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-856479-9.
В то же время 11 октября 1957 г. Паули пишет историку науки Шмуэлю Самбурскому, которого он встретил во время поездки в Израиль (см. [7], стр. 964): «В противовес монотеистическим религиям - но в унисон с мистицизм всех народов, включая еврейский мистицизм - я считаю, что высшая реальность не является личной ».
- ^ Вернер Гейзенберг (2007). Физика и философия: революция в современной науке . HarperCollins. стр. 214 -215. ISBN 978-0-06-120919-2.
Вольфганг разделил мою озабоченность. ... "Концепция Эйнштейна ближе к моей. Его Бог каким-то образом причастен к неизменным законам природы. Эйнштейн чувствует центральный порядок вещей. Он может обнаружить его в простоте естественных законов. Мы можем считать, что он очень сильно и непосредственно почувствовал эту простоту во время открытия теории относительности. По общему признанию, это далеко от содержания религии. Я не верю, что Эйнштейн связан с какой-либо религиозной традицией, и я скорее думаю, что идея личный Бог совершенно ему чужд ».
- ^ Паули, Вольфганг Эрнст (1921). Über das Modell des Wasserstoff-Molekülions (докторская диссертация). Ludwig-Maximilians-Universität München.
- ^ W. Паули (1926) энциклопедия Relativitätstheorie Klein V.19 через Интернет-архив
- ^ Варлаки, П .; Nadai L .; Бокор, Дж. (2008). "Числовые архетипы и теория фонового контроля относительно постоянной тонкой структуры" (PDF) . Acta Polytechnica Hungarica . 5 (2) . Проверено 12 февраля 2009 года .
- ^ Чарльз Пол Энц: Нет времени быть кратким: научная биография Вольфганга Паули , впервые опубликована в 2002 г., переиздана в 2004 г., ISBN 978-0-19-856479-9 , стр. 338
- ^ Шербон, М. А. Вольфганг Паули и постоянная тонкой структуры. Журнал науки. Vol. 2012. Т. 2. № 3. С. 148–154.
- ^ «По« каббалистическому »совпадению, Вольфганг Паули скончался в палате 137 больницы Красного Креста в Цюрихе 15 декабря 1958 года». - О разуме и духе, Избранные эссе Чарльза Энца, Чарльза Пола Энца, World Scientific, 2009, ISBN 978-981-281-900-0 , стр. 95.
- ^ Энц, Чарльз П. «В память о Вольфганге Паули (1900–1958)» . Helvetica Physica Acta .
- ^ Гоудсмит, SA; перевод Ван дер Ваальса, Дж. Х. «Открытие спина электрона» .
- ^ Энц, Чарльз; Мейенн, Карл фон (1994). «Вольфганг Паули, Биографическое введение». Письма по физике и философии . Springer-Verlag: 19.
- ^ Паули, W. (1954). "Naturwissenschaftliche und erkenntnistheoretische Aspekte der Ideen vom Unbewussten". Диалектика . 8 (4): 283–301. DOI : 10.1111 / j.1746-8361.1954.tb01265.x .
- ^ Atmanspacher, H .; Примас, Х. (2006). «Идеи Паули о разуме и материи в контексте современной науки» (PDF) . Журнал исследований сознания . 13 (3): 5–50. Архивировано из оригинального (PDF) 19 марта 2009 года . Проверено 12 февраля 2009 года .
- ^ Конференция по философским идеям и современной науке Вольфганга Паули, организованная ETH 20–25 мая 2007 г. Резюме статьи Ричарда Йоргенсена, в которой это обсуждается, находится здесь [1]
- ^ Harald Atmanspacher и Ханс Primas (1996) "Скрытая сторона Вольфганг Паули: Чрезвычайный Encounter видным физиком с глубинной психологии", Журнал исследований сознания 3: 112-126.
- ^ Историческое развитие квантовой теории , Джагдиш Мехра , Гельмут Рехенберг, стр. 488, Springer (2000), ISBN 978-0-387-95175-1 , со ссылкой на Оскара Кляйна .
- ^ Гейзенберг, Вернер (1971). Физика и не только: встречи и разговоры . Харпер и Роу. п. 87 . ISBN 978-0-06-131622-7.
- ↑ Артур И. Миллер (10 декабря 2009 г.). «Странная дружба Паули и Юнга - Часть 6» (flv) . ЦЕРН . Университетский колледж Лондона. С. 4–6: 00, 8: 10–8: 50.
... пресс-релиз, наиболее оскорбительный для Паули, гласил: «Профессор Гейзенберг и его помощник В. Паули ...
- ^ «Вольфганг Эрнст Паули (1900–1958)» . Королевская Нидерландская академия искусств и наук . Проверено 26 июля 2015 года .
- ^ Шифман Миша (2017). Вместе в трудные времена: неопубликованные письма Паули, Эйнштейна, Франка и других . World Scientific. п. 4. ISBN 978-981-320-103-3.
Дальнейшее чтение [ править ]
- Энц, Чарльз П. (2002). Не время быть кратким, научная биография Вольфганга Паули . Oxford Univ. Нажмите.
- Энц, Чарльз П. (1995). «Обоснование и иррациональность им Лебен Вольфганг Паулис». В Х. Атманспахере; и другие. (ред.). Der Pauli-Jung-Dialog . Берлин: Springer-Verlag .
- Фишер, Эрнст Питер (2004). Brücken zum Kosmos. Вольфганг Паули - Denkstoffe und Nachtträume zwischen Kernphysik und Weltharmonie . Клевета. ISBN 978-3-909081-44-8.
- Гизер, Сюзанна (2005). Внутреннее ядро. Глубинная психология и квантовая физика. Диалог Вольфганга Паули с К.Г. Юнгом . Springer Verlag.
- Юнг, CG (1980). Психология и алхимия . Принстон, Нью-Джерси: Princeton Univ. Нажмите.
- Кеве, Том (2000). Триада: физики, аналитики, каббалисты . Лондон: Розенбергер и Краус.
- Линдорф, Дэвид (1994). Паули и Юнг: Встреча двух великих умов . Книги квестов .
- Паис, Авраам (2000). Гений науки . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета .
- Enz, P .; фон Мейенн, Карл, ред. (1994). Вольфганг Паули - сочинения по физике и философии . Перевод Шлапп, Роберт. Берлин: Springer Verlag. ISBN 978-3-540-56859-9.
- Лаурикайнен, К.В. (1988). По ту сторону атома - философская мысль Вольфганга Паули . Берлин: Springer Verlag. ISBN 978-0-387-19456-1.
- Казимир, HBG (1983). Случайная реальность: полвека науки . Нью-Йорк: Харпер и Роу . ISBN 978-0-06-015028-0.
- Казимир, HBG (1992). Het toeval van de werkelijkheid: Een halve eeuw natuurkunde . Амстердам: Меуленхоф. ISBN 978-90-290-9709-3.
- Миллер, Артур И. (2009). Расшифровка космического числа: странная дружба Вольфганга Паули и Карла Юнга . Нью-Йорк: WW Norton & Co. ISBN 978-0-393-06532-9.
- Ремо, Ф. Рот: Возвращение мировой души, Вольфганг Паули, К.Г. Юнг и вызов психофизической реальности [необычный мир], Часть 1: Битва гигантов . Pari Publishing, 2011, ISBN 978-88-95604-12-1 .
- Ремо, Ф. Рот: Возвращение мировой души, Вольфганг Паули, К.Г. Юнг и вызов психофизической реальности [необычный мир], Часть 2: Психофизическая теория . Pari Publishing, 2012, ISBN 978-88-95604-16-9 .
Внешние ссылки [ править ]
 | В Wikiquote есть цитаты, связанные с: Вольфгангом Паули |
 | Викискладе есть медиафайлы по теме Вольфганга Паули . |
- Публикации Вольфганга Паули и о нем в каталоге Helveticat Швейцарской национальной библиотеки
- Вольфганг Паули на Nobelprize.org
- Биография Паули из Университета Сент-Эндрюс, Шотландия
- Биография Вольфганга Паули в номинации «Нобелевские лауреаты»
- Вольфганг Паули, Карл Юнг и Мария-Луиза фон Франц
- Виртуальная прогулочная выставка жизни и времен Паули
- Аннотированная библиография Вольфганга Паули из Цифровой библиотеки по ядерным вопросам Алсос
- Архивы Паули на сервере документов ЦЕРН
- Виртуальная выставка в ETH-Bibliothek, Цюрих
- Ключевые участники: Вольфганг Паули - Линус Полинг и природа химической связи: документальная история
- Письмо Паули (декабрь 1930 г.) , гипотеза нейтрино (онлайн и проанализированы, для английской версии нажмите «Télécharger»)
- Принцип исключения Паули с Мелвином Брэггом , Фрэнком Клоузом , Микелой Массими, Грэмом Фармело «В наше время, 6 апреля 2017 года»
| vте1945 Нобелевской премии лауреатам | ||
|---|---|---|
| Химия |
|  |
| Литература |
| |
| Мир |
| |
| Физика |
| |
| Физиология или медицина |
| |
| ||
