Wolfgang  Pauli (1900-1958)
 
 

PAULI, Wolfgang (Bécs, 1900. április 25. - Zürich, 1958. december 15. ) osztrák fizikus. A fizikai Nobel-díjat 1945-ben kapta "a Pauli-elvnek is nevezett kizárási elv megalkotásáért".

A müncheni egyetemen hallgatott fizikát. Tevékeny egyetemi évei alatt résztvevője volt Sommerfeld híressé vált szeminárium-sorozatának, mely a kvantumelmélet számos későbbi vezéregyéniségét gyűjtötte egy táborba. 1921-től 1922-ig a göttingeni egyetemen volt tanársegéd. Első alkalommal 1922-ben utazott Koppenhágába, és egy évig dolgozott  N. BOHR  intézetében.
A következő években gyakori vendége volt Koppenhágának. 1923-tól a hamburgi egyetemen tanított fizikát. Hamburgba költözése után két évvel a huszonöt esztendős, de már ismert nevű Pauli felismerte a kvantumelmélet egyik legjelentősebb princípiumát.
A Pauli-féle kizárási elv nemcsak az akkoriban értelmezhetetlen spektroszkópiai kérdések magyarázatát tette lehetővé, hanem útmutatást is adott az atomok elektronhéj-szerkezetének és — ezen keresztül — az elemek periódusos rendszerének megértéséhez, a későbbiekben pedig a kvantumelmélet átfogó rendszerező elvévé vált.
1928-ban Paulit a zürichi Technische Hochschule elméleti fizika professzorává nevezték ki. Az 1930-as évek végén vendégprofesszor volt a Princeton és a Michigan egyetemen. Zürichbe csak a második világháború után tért vissza.
BOHR atommodellje az atomi elektron állapotát egyetlen jellemző mennyiséggel, a főkvantumszámmal írta le.
Sommerfeld általánosította a Bohr-képet, bevezetvén az elektron impulzusmomentumával kapcsolatos mellékkvantumszámot, valamint az impulzusmomentum vetületét leíró mágneses kvantumszámot.
A három kvantumszámmal jellemzett különböző elektronállapotok alapján magyarázni lehetett a spektrumok finomszerkezetét és a normális Zeeman-effektust. Az elmélet azonban nem adott számot az anomális Zeeman-effektusról; érthetetlen volt, miért hasadtak fel a spektrumvonalak gyenge mágneses térben a normális Zseman-effektus szerinti három vonalnál többre.
1925-ben Pauli úgy gondolta, hogy az addig használt három kvantumszám nem elegendő az elektron állapotának leírására, létezik még egy tulajdonság, és azzal kapcsolatban egy negyedik - kétértékű -kvantumszám, melynek alapján két azonos atomi héjon levő (azonos fő-, mellék-, és mágneses kvantumszámú) elektron állapota között különbséget lehet tenni. Így a lehetséges elektron-állapotok száma megtöbbszöröződött. Ugyanekkor Pauli megfogalmazta az atomhéjak felépülését szabályozó kizárási elvet: az atomban nem találhatók azonos kvantumállapotú elektronok.
1925-ben S. A. Goudsmith és G. E. Uhlenbeck felismerte a kétértékű kvantumszámmal jellemezhető elektronspin létét. A spinkvantumszám volt a Pauli-elv megalkotásakor feltételezett negyedik kvantumszám.
1930-ban a neutron  béta-bomlásakor talált energiahiány magyarázatára Pauli feltételezte, hogy a bomlási folyamatban egy könnyű, semleges és mind az ideig észlelhetetlen részecske keletkezik. Ezt a részecskét  E. FERMI nevezte el neutrinónak. A neutrinót először 1956-ban sikerült detektálni. 1940-ben Pauli igen általános feltételek között kimutatta: a feles spinnel rendelkező részecskék mindig eleget tesznek a kizárási elvnek, így a Fermi-Dirac-statisztikának; míg az egész spinű részecskék viselkedését a Bose-Einstein-statisztika írja le. 1956-ban Pauli kimondta az elemi részek szimmetriaviszonyára rámutató TCP-tételt. Még egyetemi hallgató volt, amikor a relativitáselmélet ragyogó összefoglalását adta 256 oldalon. Az Encyklopedie der Matematischen Wissertschaften e cikket tartalmazó kötete hosszú időre a relativitáselmélettel foglalkozók tankönyvévé vált. Igen nevezetesek a Handbuch der Physik számára 1926-ban és 1933-ban írt kvantumelméleti és hullámmechanikai cikkei. R. Kroning és V. F. Weiskopf szerkesztésében jelentek meg Pauli összegyűjtött tudományos közleményei: Collected Scientific Papers (1964).