Volfgang Pauli

Volfgang Pauli
Volfgang Pauli
Lični podaci
Puno ime	Volfgang Ernst Pauli
Datum rođenja	(1900-04-25)25. april 1900.
Mesto rođenja	Beč, Austrougarska
Datum smrti	15. decembar 1958.(1958-12-15) (58 god.)
Mesto smrti	Cirih, Švajcarska
Obrazovanje	Univerzitet Ludvig Maksimilijan iz Minhena
Naučni rad
Polje	fizika

Volfgang Ernst Pauli (nem. Wolfgang Ernst Pauli; Beč, 25. april 1900 — Cirih, 15. decembar 1958) bio je austrijsko-švajcarski matematičar, kvantni fizičar i nobelovac. On je jedan od utemeljitelja kvantne mehanike. Rođen je u Beču a studirao je u Minhenu. Poticao je iz poznate praške jevrejske porodice. Doktorirao (1921) kod A. Somerfelda na Univerzitetu u Minhenu. Nakon postdoktorske specijalizacije kod N. Bora u Kopenhagenu i M. Bora u Getingenu, otišao je 1923. na univerzitet u Hamburgu, gdje je ostao do 1928. Kao student A. Zomerfelda u petom semestru napisao je za Matematičku enciklopediju pregled o teoriji relativnosti. Godine 1924. formulisao je princip isključenja Paulijev princip za koji je 1945. godine dobio Nobelovu nagradu za fiziku.

Volfgang Pauli je bio profesor na Politehničkoj visokoj školi u Cirihu (od 1928. do 1931). Znatno je doprineo razradi teorije spina. Uveo je matrice spina kojima je 1926. objasnio paramagnetizam i pomoću kojih je 1927. postavio talasnu jednačinu koja uključuje član magnetnoga momenta i koja prethodi Dirakovom relativističkom opisu elektrona. Godine 1930. postavio je hipotezu o postojanju neutrina, čestice bez električnog naboja i mase mirovanja, koja je 1956. eksperimentalno potvrđena. Ratne godine (od 1940. do 1946) proveo je u Institutu za napredna istraživanja u Prinstonu, Nju Džerzi (SAD). Godine 1946. vratio se u Cirih, odakle je sa svojim studentima pomagao oživljavanju istraživanja iz fizike u posleratnoj Evropi. Uz zasluge za razvoj kvantne fizike i značajne radove iz područja teorije polja i matematičkih metoda u teorijskoj fizici, poznata su njegova pisma kojima je uticao na razvoj fizike. Bio je član Američke akademije umetnosti i nauka (od 1950) i Kraljevskog društva (engl. Royal Society; od 1953). Pred kraj života je svoja iskustva, oblikovana kroz saradnju s ličnim psihologom i prijateljem K. G. Jungom, želeo da poveže sa svojim viđenjem fizike. Zajedno su napisali knjigu Tumačenje prirode i psiha (nem. Naturerklärung und Psyche, 1952).

Životopis

Rane godine

Mladi Volfgang Pauli.

Volfgang Ernst Pauli rođen je u Beču 25. aprila 1900. kao sin Volfganga Josefa Paulija (pre Volf Pašeles) i Berte Kamil Šuc. Srednje ime Ernst dobio je kao znak počasti njegovom kumu, fizičaru Ernstu Mahu. Njegovi deda i baka s očeve strane bili su iz istaknutih židovskih porodica uz Praga, ali se njegov otac 1899, nedugo pre vjenčanja, preobratio s judaizma na katolicizam. Paulijevu je majku u katoličkom okruženju odgojila njezina majka, dok je njen otac, Fridrih Šic, bio židovski pisac. Iako je Pauli odgojen kao katolik, on i njegovi roditelji su ipak napustili crkvu.

Pauli je pohađao bečku Deblinger gimnaziju, gde je i maturirao 1918. godine. Samo dva meseca nakon mature, mladi je Pauli izdao svoj pravi rad i to o Ajnštajnovoj opštoj teoriji relativnosti. Studirao je na Univerzitetu Ludvig-Maksimilijan u Minhenu, gde mu je profesor bio Arnold Zomerfeld. Tu je i doktorirao u julu 1921. godine zahvaljujući tezi o kvantnoj teoriji jonizovanog molekularnog vodonika.

Somerfeld je od Paulija tražio da pregleda teoriju relativnosti za Encyklopaedie der mathematischen Wissenschaften (Enciklopedija matematičkih nauka). Dva meseca nakon doktoriranja, Pauli je završio svoj članak, koji je tada imao 237 stranica. Članak je pohvalio i sam Ajnštajn. Članak je kasnije izdan kao monografija, te se i danas koristi kao vrlo važno štivo o toj temi.

Pauli je godinu dana proveo na Univerzitetu u Getingenuu kao asistent Maksa Borna, a sledeću je godino boravio na Institutu za teorijsku fiziku u Kopenhagenu, koji je 1965. postao Institut Nils Bor. Od 1923. do 1928. obavljao je dužnost profesora na Univerziteta u Hamburgu. Tokom tog je razdoblja Pauli bio jako važna ličnost za razvoj moderne teorije kvantne mehanike. Najznačajniji doprinosi su mu princip isključenja i teorija o nerelativističkom spinu.

Početkom 1931, nedugo nakon razvoda i predviđanja nove čestice - neutrina, Pauli je doživeo težak slom. Ubrzo je potražio pomoć stručnjaka, te se obratio psihijatru Karlu Gustavu Jungu koji je, kao i Pauli, živeo u blizini Ciriha. Jung je, inače vrsni stručnjak sa svog područja, odmah počeo da interpretira Paulijeve arhetipske snove, te je on postao jedan od Jungovih najboljih učenika. Ubrzo je Pauli počeo da naučno kritikuje epistemologiju Jungove teorije, što je dovelo do pojašnjenja nekih njegovih misli, ponajviše onih o sinhronicitetu. Velik deo tih rasprava nalazio se u pismima koje su Pauli i Jung izmenjivali, a danas se može nači i kao zbirka pod naslovom Atom i arhetip. Jungova iscrpna analiza preko 400 Paulijevih snova dokumentovana je u knjizi Psihologija i alkemija.

Godine 1928, Pauli je postao profesor teorijske fizike na ETH Cirihu gde je postigao značajan naučni napredak. Godine 1931, bio je gostujući profesor na Univerziteta u Mičigenu, a 1935. i na Prinstonu. Godine 1931. nagrađen je Lorencovom medaljom.

Anšlus Austrije 1938. učinio je Paulija nemačkim državljaninom što se pokazalo kao problem nakon izbijanja Drugog svetskog rata 1939. godine. Pauli se 1940. preselio u SAD, gde je postao profesor na Prinstonu. Godine 1946. postao je naturalizirani državljanin SAD, mada se ubrzo vratio u Cirih gde je i ostao do kraja života.

Godine 1945, Švedska akademija mu je uručila Nobelovu nagradu za fiziku za njegov „odlučujući doprinos kroz njegovo otkriće novog zakona prirode 1925. godine, principa isključenja ili Paulijevog principa”. Za nagradu ga je nominovao Albert Ajnštajn.

Godine 1958. Pauli je dobio medalju Maksa Planka. Iste godine, oboleo je od raka gušterače. Kada ga je njegov asistent, Čarls Enz, posetio u njegovoj bolničkoj sobi, Pauli ga je pitao: „Jesi li video broj sobe?”. Bio je to broj 137. Pauli je tokom celog svog života bio zaokupljen konstantom fine strukture, bezdimenzijskom konstantom koja je iznosila otprilike 1/137. Pauli je umro u toj bolničkoj sobi 15. decembra 1958. godine.

Naučni rad

Pauli je, tokom života, uveliko doprineo na području fizike, ponajviše kvantne mehanike. Retko je kad objavljivao radove, te je više voleo duge korespodencije s kolegama kao što su Nils Bor ili Verner Hajzenberg, s kojima je imao dobre prijateljske veze. Mnoge njegove ideje i rezultati nisu izdavani i mogli su se naći samo u tim pismima, koje su primatelji jako često kopirali i davali drugim naučnicima na uvid. Pauli se, izgleda, nije brinuo što velik deo njegovog dela neće biti pripisan njemu.

Pauli je 1924. predložio novi kvantni stupanj slobode (ili kvantni broj) s dve moguće vrednosti, kako bi razrešio neujednačenosti između promatranog molekularnog spektra i teorije kvantne mehanike koja se formulirala. Tada je i formulisao slavni Paulijev princip isključenja, možda njegov najznačajniji doprinos fizici, u kojem govori da dva elektrona (u istom atomu) ne mogu imati isto kvantno stanje, odnosno sve kvantne brojeve, uključujući i ovaj novi koji je uveo sam Pauli, jednake u isto vreme. Značajan je i po radu na teoriji spina, pojmu koji je 1925. predložio Ralf Kronig kako bi definisao svojevrsnu rotaciju čestica. Džordž Uhlenbek i Samujel Goldsmit godinu dana kasnije su definisali Paulijev kvantni broj kao elektronski spin.

Godine 1926, nedugo nakon što je Hajzenberg izdao matričnu teoriju moderne kvantne mehanike, Pauli ju je iskoristio kako bi derivirao promatrani spektar vodonikovog atoma. Ovo saznanje bilo je važno kako bi se potvrdila tačnost Hajzenbergove teorije.

Pauli je i uveo 2 x 2 Paulijeve matrice kao bazu spinskih operatora, tako rešivši nerelativističku teoriju spina. Za ovo se otkriće smatra da je uticalo na Pola Diraka prilikom formuliranja Dirakove jednačine za relativistički elektron, mada je sam Dirak govorio kako je i sam u isto vreme otkrio ove matrice, bez Paulijevog uticaja. Dirak je formulisao slične, ali veće (4 x 4) spinske matrice kako bi bolje objasnio njegov relativistički odnos prema fermionskom spinu.

Godine 1930, Pauli je proučavao problem β-raspada. U pismu datiranom 4. decembra, koje je uputio Lizi Majtner, a šaljivo započeo „Drage radioaktivne dame i gospodo”, predložio je postojanje dotad neotkrivene neutralne čestice izuzetno male mase, ne veće od 1% mase protona, kako bi objasnio kontinuirani spektar β-raspada. Godine 1934, Enriko Fermi je inkorporirao tu česticu, koju je nazvao neutrino, u svoju teoriju β-raspada. Neutrino su eksperimentalno dokazali 1956. godine Frederik Rajnes i Klajd Kovan, dve i po godine pre Paulijeve smrti. Nakon što je primio telegram s vestima, rekao je: „Hvala na poruci. Tko zna kako čekati, taj i dočeka. Pauli.”

Godine 1940, dokazao je teoremu o statistici spina, pojavu koja se javlja kao rezultat kvantne teorije polja i govori da su sve čestice s polucelobrojnim spinom fermioni, a one s celobrojnim bozoni.

Godine 1949, izdao je rad o Pauli-Vilarsovoj regularizaciji koja daje važnu odredbu za renormalizaciju, odnosno uklanjanje beskonačnosti iz kvantnih teorija polja.

Zanimljivo je kako je bio i velik kritičar moderne sinteze evolucijske biologije, a pobornici njegovih kritika navode epigenetsko nasleđe kao dokaz i potvrdu njegovih kritika.

Vidi još

• Nije čak ni pogrešno

Bibliografija

• Pauli, Wolfgang; Jung, C. G. (1955). The Interpretation of Nature and the Psyche. Ishi Press. ISBN 978-4-87187-713-8. 
• Pauli, Wolfgang (1981). Theory of Relativity. New York: Dover Publications. ISBN 978-0-486-64152-2. 
• Pauli, Wolfgang; Jung, C. G. (2001). C. A. Meier, ur. Atom and Archetype, The Pauli/Jung Letters, 1932–1958. Princeton, NJ: Princeton University Press. ISBN 978-0-691012-07-0. 

Literatura

• Enz, Charles P. (2002). No Time to be Brief: A Scientific Biography of Wolfgang Pauli. Oxford Univ. Press. 
• Enz, Charles P. (1995). „Rationales und Irrationales im Leben Wolfgang Paulis”. Ur.: H. Atmanspacher; et al. Der Pauli-Jung-Dialog. Berlin: Springer-Verlag. 
• Fischer, Ernst Peter (2004). Brücken zum Kosmos. Wolfgang Pauli – Denkstoffe und Nachtträume zwischen Kernphysik und Weltharmonie. Libelle. ISBN 978-3-909081-44-8. 
• Gieser, Suzanne (2005). The Innermost Kernel. Depth Psychology and Quantum Physics. Wolfgang Pauli's Dialogue with C.G. Jung. Springer Verlag. 
• Jung, C.G. (1980). Psychology and Alchemy. Princeton, New Jersey: Princeton Univ. Press. 
• Keve, Tom (2000). Triad: the physicists, the analysts, the kabbalists. London: Rosenberger & Krausz. 
• Lindorff, David (1994). Pauli and Jung: The Meeting of Two Great Minds. Quest Books. 
• Pais, Abraham (2000). The Genius of Science. Oxford: Oxford University Press. 
• Enz, P.; von Meyenn, Karl, ур. (1994). Wolfgang Pauli – Writings on Physics and Philosophy. Превод: Schlapp, Robert. Berlin: Springer Verlag. ISBN 978-3-540-56859-9. 
• Laurikainen, K. V. (1988). Beyond the Atom – The Philosophical Thought of Wolfgang Pauli. Berlin: Springer Verlag. ISBN 978-0-387-19456-1. 
• Casimir, H. B. G. (1983). Haphazard Reality: Half a Century of Science. New York: Harper & Row. ISBN 978-0-06-015028-0. 
• Casimir, H. B. G. (1992). Het toeval van de werkelijkheid: Een halve eeuw natuurkunde. Amsterdam: Meulenhof. ISBN 978-90-290-9709-3. 
• Miller, Arthur I. (2009). Deciphering the Cosmic Number: The Strange Friendship of Wolfgang Pauli and Carl Jung. New York: W.W. Norton & Co. ISBN 978-0-393-06532-9. 
• Remo, F. Roth: Return of the World Soul, Wolfgang Pauli, C.G. Jung and the Challenge of Psychophysical Reality [unus mundus], Part 1: The Battle of the Giants. Pari Publishing, 2011, ISBN 978-88-95604-12-1.
• Remo, F. Roth: Return of the World Soul, Wolfgang Pauli, C.G. Jung and the Challenge of Psychophysical Reality [unus mundus], Part 2: A Psychophysical Theory. Pari Publishing, 2012, ISBN 978-88-95604-16-9.

Spoljašnje veze

• Volfgang Pauli
• Biografija Arhivirano na sajtu Wayback Machine (30. april 2009)
• Volfgang Pauli na sajtu Nobelprize.org
• Wolfgang Pauli bio at "Nobel Prize Winners"
• Wolfgang Pauli, Carl Jung and Marie-Louise von Franz
• Virtual walk-through exhibition of the life and times of Pauli Архивирано на сајту Wayback Machine (26. фебруар 2009)
• Annotated bibliography for Wolfgang Pauli from the Alsos Digital Library for Nuclear Issues Архивирано на сајту Wayback Machine (28. август 2006)
• Pauli Archives at CERN Document Server
• Virtual exhibition Архивирано на сајту Wayback Machine (10. јун 2016) at ETH-Bibliothek, Zurich
• Key Participants: Wolfgang Pauli Архивирано на сајту Wayback Machine (6. фебруар 2013) – Linus Pauling and the Nature of the Chemical Bond: A Documentary History
• Pauli's letter (December 1930) Архивирано на сајту Wayback Machine (15. март 2016), the hypothesis of the neutrino (online and analyzed, for English version click 'Télécharger')
• Pauli exclusion principle with Melvyn Bragg, Frank Close, Michela Massimi, Graham Farmelo "In Our Time 6 April 2017"