Wolfgang E. Pauli (1900 ~ 1958) nació el 25 de abril de 1900 en una familia de médicos en Viena, Austria. Estuvo influenciado por la ciencia desde que era niño y aprendió física por su cuenta en la escuela secundaria. Después de graduarse de la escuela secundaria en 1918, Pauli tomó la carta de presentación de su padre para visitar al famoso físico A. Sommerfeld en la Universidad de Munich y le pidió que fuera su estudiante de posgrado en lugar de ir a la universidad. Sommerfeld no se negó en ese momento, pero estaba inevitablemente incómodo, pero pronto descubrió el talento de Pauli, y Pauli se convirtió en el estudiante de posgrado más joven de la Universidad de Munich. En 1918, a la edad de 18 años, Pauli publicó su primer artículo, que trataba sobre el componente energético en el campo gravitacional. En 1919, Pauli señaló un error en la teoría de la gravedad de H. Wegl en dos artículos e hizo una revisión crítica de la teoría de H. Wegl. Sus argumentos claros y su pensamiento maduro hacen difícil creer que haya sido escrito por un joven de menos de 20 años. En 1921, Pauli obtuvo su doctorado con una tesis sobre un modelo molecular del hidrógeno. Ese mismo año, escribió una entrada de 237 páginas sobre la relatividad especial y general para la Enciclopedia Alemana de Ciencias Matemáticas, que sigue siendo uno de los documentos clásicos en este campo. Einstein comentó una vez: "Cualquier experto en este campo no creerá que este artículo fue escrito por un joven que sólo tenía 21 años. La comprensión del autor de este campo, su hábil capacidad de derivación matemática y su profundo conocimiento de la física, La capacidad de explicar el problema con claridad, la expresión sistemática, el dominio del lenguaje y el tratamiento y evaluación completos de este problema harán que cualquiera sienta envidia". En 1922, Pauli trabajó como Max Born en la Universidad de Göttingen. Como profesor asistente , coeditó un artículo con Born sobre la aplicación de la teoría de la perturbación celeste en la física atómica. Born invitó al famoso físico danés Niels Bohr a dar una conferencia en Gotinga. Durante la conversación, Bohr se enteró del talento de Pauli y habló extensamente con él, comenzando su colaboración a largo plazo. Ese otoño, Pauli fue al Instituto de Física Teórica de la Universidad de Copenhague para realizar una investigación. En Copenhague, Pauli estudió primero la teoría de bandas de energía con Kramers y luego se centró en el efecto anómalo de Zeeman. Pauli propuso el factor Rand basándose en los resultados de la investigación de Rand. De 1923 a 1928 Pauli fue profesor en la Universidad de Hamburgo. Entre ellos, desde junio de 1943 hasta junio de 1925, Pauli propuso el principio más importante descubierto en su vida: el principio de exclusión de Pauli, que sentó una base importante para el desarrollo de la física atómica. Del 65438 al 0928 fue profesor de física teórica en el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zurich. En 1935 emigró a Estados Unidos para escapar del fascismo. En 1940, fue nombrado profesor invitado de física teórica en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton. En 1945, la Real Academia Sueca de Ciencias concedió a Pauli el Premio Nobel de Física por su descubrimiento del principio de exclusión. En 1946, Pauli regresó a ETH Zurich. Pauli murió en Zurich el 15 de febrero de 1958, a la edad de 58 años. Pauli era riguroso en sus estudios y conocedor. Aunque es mezquino y tiene un lenguaje agudo, esto no afecta su estatus en la mente de los físicos contemporáneos. Durante la época más gloriosa de la historia de la física, Pauli siguió siendo una de las estrellas más deslumbrantes del cielo nocturno.
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El logro más importante de Pauli es el principio de exclusión de Pauli (también llamado principio de exclusión de Pauli, principio de exclusión), que significa que en los átomos no se pueden acomodar electrones en el mismo estado. de movimiento. Un átomo no puede tener dos electrones con la misma capa electrónica, subcapa electrónica, dirección de extensión de la nube de electrones y dirección de espín. Por ejemplo, los dos electrones de un átomo de helio están en la primera capa (capa K). La forma de la nube de electrones es esféricamente simétrica, con una sola dirección de extensión en la misma dirección y las direcciones de espín deben ser opuestas. Cada órbita solo puede contener dos electrones con espines opuestos. El número de órbitas posibles en cada capa de electrones es n, y el número máximo de electrones en cada capa es 2n.
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El destino le dio a Pauli un buen ambiente de vida y aprendizaje, y también demostró que el destino no lo mima. En la escuela secundaria, Pauli se interesó por la teoría general de la relatividad de Einstein, que era poco conocida en ese momento, y a menudo se sumergió en la investigación. Después de graduarse de la escuela secundaria en 1918, se convirtió en estudiante de posgrado del profesor Sommerfeld en la Universidad de Munich. Su profesor de física, el famoso profesor Sommerfeld, le pidió que escribiera un artículo sobre la teoría de la relatividad para una enciclopedia que se publicaría en Alemania. De hecho, Pauli completó una monografía de 250 páginas, lo que sorprendió al profesor.
En 1921, Pauli se doctoró en la Universidad de Munich. Más tarde, después de que Einstein leyera el trabajo de Pauli, dijo: "Cualquiera que vea un trabajo tan maduro e imaginativo no puede creer que el autor sea sólo un estudiante de 21 años. Pauli mostró un gran entusiasmo cuando era un estudiante científico". Su talento atrajo la atención de algunos físicos famosos. Después de graduarse de la universidad, Pauli se convirtió en asistente de Max Born y Niels Bohr. Estos dos científicos, que estuvieron en la vanguardia de la física mundial en ese momento y luego ganaron el Premio Nobel, recordaron el meticuloso espíritu investigador de Pauli y su pensamiento brillante y sensible. Paulie siempre tiene opiniones diferentes y los demás nunca la convencen fácilmente. Era polémico pero nunca excluyente. Cuando verificaba un punto de vista académico y llegaba a una conclusión correcta, ya fuera propia o ajena, se emocionaba tanto que se olvidaba por completo de la cara roja del argumento. Fue su actitud científica de mantenerse alejado del mundo y dar importancia a la verdad lo que le ganó el amor de Sommerfeld, Born y Bohr. También aprendió métodos de pensamiento inspiradores y técnicas experimentales de estos famosos maestros, lo que sentó una base sólida para su posterior ascenso en la investigación científica, y finalmente ingresó a las filas de físicos de fama mundial mediante el descubrimiento del principio de exclusión cuántica. En la primavera de 1925, llegó de la Universidad de Hamburgo una noticia que atrajo la atención de la comunidad física mundial: había nacido un nuevo principio físico: el principio de exclusión. Fue propuesto por Pauli, un joven académico de 25 años que en ese momento enseñaba en esta universidad. El principio de exclusión de Pauli se puede expresar como: En un átomo, los cuatro números cuánticos de dos electrones orbitales cualesquiera no pueden ser exactamente iguales. El Principio de Exclusión no mostró inmediatamente su valor, pero el talento de Pauli fue reconocido por la sociedad. En 1928 fue nombrado profesor del Instituto Federal de Tecnología de Zurich; en 1935 fue invitado a dar conferencias en Estados Unidos. En 1940, se incorporó al Instituto de Estudios Avanzados de Princeton. Aquí también predijo con previsión científica la existencia de neutrinos y ganó la Medalla Planck. No fue hasta 1945, 20 años después de que Pauli propusiera la teoría de la incompatibilidad, que se confirmó la exactitud de esta teoría y su influencia generalizada y de gran alcance. El principio de exclusión, conocido como uno de los principales pilares de la mecánica cuántica, fue una ley fundamental de la naturaleza que dio orden a la gran cantidad de conocimiento entonces conocido sobre la estructura de los átomos. La gente puede utilizar el cuarto número cuántico introducido por Pauli para representar el espín del electrón para organizar los electrones de varios elementos en capas y capas. Según la teoría de que las propiedades de los elementos dependen principalmente de la cantidad de electrones en la capa más externa (la. número de electrones de valencia), proporcionan una explicación científica de la ley periódica de los elementos de Mendeleev. Dedicó su vida a la investigación científica y no se casó hasta los 34 años. En 1945, Pauli ganó el Premio Nobel de Física por descubrir el "principio de exclusión" a la edad de 25 años. Lamentablemente, murió. Pauli se convirtió en ciudadano estadounidense en 1946 y fue uno de los fundadores de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia. Los principales logros de Pauli se produjeron en la mecánica cuántica, la teoría cuántica de campos y la teoría de partículas elementales, especialmente el establecimiento del principio de exclusión de Pauli y la hipótesis de la desintegración beta del neutrino, que hicieron importantes contribuciones al desarrollo de la física teórica.
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Primero, el padrino del genio
Pauli nació en Viena en casa de un profesor que estudiaba química coloidal. Su padrino es el famoso señor Mach. Einstein acreditó al Sr. Mach como el fundador de la teoría de la relatividad, aunque Mach no le dio ese crédito a Einstein, afirmando que creía en la relatividad tanto como creía en la teoría molecular. Como todos sabemos, el señor Mach se oponía radicalmente a la teoría molecular, y esta oposición fue una de las razones por las que Boltzmann, el genio de la física estadística, finalmente se suicidó desesperado.
Segundo, aportes destacados
Algunos jóvenes piensan que el nombre del príncipe de la física sólo está asociado al principio de exclusión, e incluso piensan que este principio es sólo un corolario. de la mecánica cuántica. De hecho, este principio fue propuesto en 1925, incluso antes de que Heisenberg propusiera la mecánica cuántica. Pauli utilizó su genial visión para derivar el principio de exclusión a partir de datos espectrales masivos, lo cual fue más difícil que la recopilación de datos de órbitas planetarias de Kepler. Las contribuciones de Pauli cubrieron todas las áreas de la física de la época. Estuvo involucrado en los fundamentos de la mecánica cuántica, la teoría cuántica de campos y la relatividad... En el campo de la física, Pauli parece haber sido más un conquistador que un colonizador, y una gran parte de su trabajo no fue publicado sino que permaneció en privado. letras. Encontramos numerosos ejemplos de esto en las cartas disponibles hoy. Su prueba de la equivalencia de la mecánica matricial y la mecánica ondulatoria fue escrita en una carta a Jordan. El principio de incertidumbre apareció por primera vez en su carta a Heisenberg. La cuantización entre corchetes de Poisson de Dirac fue descubierta de forma independiente por Hendrik Kramers, quien señaló que Pauli ya había señalado esta representación de reciprocidad.
Quizás la vida de algunos genios esté destinada a ser corta. Pauli nació en 1900 y murió en 1958, sólo tres años después que el emperador de su corazón (Einstein 1879-1955). Lo único que lamentaba era no haber hecho algo tan grande como su rey en su vida.
Tercero, visión aguda
Como físico, Pauli tenía buen ojo. Por ejemplo, en la historia de Feynman, Pauli predijo que Wheeler nunca sería capaz de generalizar la mecánica cuántica de los potenciales de retardo avanzados (como era de esperar, no lo hizo), y Feynman quedó realmente impactado por los ojos de Pauli después. Pauli era probablemente el mejor cuando era joven. Cuando conoció a Heisenberg, aunque no era un compañero, Heisenberg realmente lo obedeció y pareció admirarlo. Heisenberg simplemente intentaba avanzar hacia la teoría de la relatividad. Pauli, que ya era un pequeño experto en relatividad, le dijo a Heisenberg que sentía que los recientes avances en relatividad eran inútiles, pero que había grandes oportunidades en la física atómica. Si Heisenberg hubiera hecho la teoría de la relatividad, las cosas no serían lo que son ahora.
Cuarto, personalidad única
Pauli es conocido por ser riguroso y conocedor, y también por ser agudo y crítico. 1. Cuando Pauli tenía veinte años, una vez fue a escuchar la conferencia de Einstein y se sentó en la última fila de asientos. Le hizo algunas preguntas a Einstein con tanta intensidad que ni siquiera Einstein pudo soportarlas. Se dice que cuando Einstein daba un discurso, escaneaba la última fila con los ojos para ver si había alguna figura familiar. También hay rumores de que Einstein dio un informe en una conferencia internacional. Después, Pauli se puso de pie y dijo: "No creo que Einstein sea del todo estúpido". 2. Una vez, después de escuchar un informe del físico italiano Segre (que más tarde descubrió el antiprotón), Pauli dijo: "Nunca escuché un informe". tan malo como el tuyo." Segre no dijo nada. Pauli pensó un momento y luego se dirigió a su colega, el físico-químico suizo Brescher, y le dijo: "Sería peor si usted presentara un informe. Exceptuando, por supuesto, sus palabras de apertura la última vez en Zurich 3. Una vez, Pauli Quería ir a algún lado, pero no sabía cómo llegar. le dijo un colega. Más tarde, un colega le preguntó si lo había encontrado. Dijo: "Cuando no se habla de física, el pensamiento debe ser claro". 4. Una vez criticó los trabajos de los estudiantes. "Ni siquiera es un error". Su mejor comentario sobre un artículo fue: "Casi no hay errores en este capítulo". Kroenig fue el primero en proponer el concepto de espín del electrón, pero llevó el artículo a ver a Pauli y fue regañado porque Pauli lo señaló. descubrió que el cálculo era inconsistente con la teoría de la relatividad. Por eso no se atreven a publicar este artículo, que es muy trágico. 5. Bohr llamó a Pauli "la conciencia de la física" porque su agudeza, prudencia y crítica le permitían detectar errores de un vistazo. Hay un "efecto Pauli" en física: dondequiera que aparezca Pauli, la gente cometerá errores, ya sea que estén haciendo derivaciones teóricas u operaciones experimentales. 6. El famoso físico bohemio Feynman a menudo actuaba como si "te importa lo que digan los demás" cuando se trataba de las opiniones de otras personas, pero cuando alguien mencionaba las críticas de Pauli a los físicos contemporáneos, Feynman no podía esperar. Uno se pregunta qué juicio hizo Pauli de él. Como resultado, Pauli siempre decía bruscamente: "Feynman, ese tipo habla como un gángster de Nueva York". Feynman sólo pudo reír. 7. Pauli dijo: "Oh, eso no está mal". Esto suele mostrar un alto nivel de acuerdo. Alguien inventó un chiste: Pauli fue a ver a Dios después de su muerte, y Dios le mostró su diseño para el mundo. Después de leerlo, Pauli se encogió de hombros y dijo: "Podrías haberlo hecho mejor..." Otra versión de este chiste es: Pauli fue al cielo a ver a Dios después de su muerte. Dios le mostró a Pauli su diseño para el universo. Pauli lo miró durante mucho tiempo, se rascó la cabeza y dijo: "No encuentro nada malo en ello". Al final, aunque Pauli era malo y amargado, no afectó su estatus en la mente de los físicos contemporáneos. . En la época más gloriosa de la historia de la física, surgieron muchos talentos. Pauli, que murió joven, sigue siendo una de las estrellas más deslumbrantes del cielo nocturno mucho después de su muerte, cuando hay nuevos avances en el mundo de la física. , la gente a menudo pienso en él: "Me pregunto si Pauli todavía está vivo, ¿qué piensas?"
Pauli y los experimentos
Es posible que Pauli no nazca apto para experimentos cooperativos. . Se dice que dondequiera que aparece, los equipos de laboratorio no funcionan correctamente. Una vez, el equipo de laboratorio de un jefe falló repentinamente. Bromearon acerca de que Paulie no vendría hoy. Poco después, Pauli les contó que el tren en el que viajaba ese día se había detenido brevemente en su ciudad en ese momento.
6. Respecto al estatus de Pauli y Einstein.
Para todos aquellos que aman la ciencia, Einstein fue simplemente Dios en el último siglo.
Bonn alguna vez pensó que Pauli podría haber sido mejor científico que Einstein, pero agregó que Pauli era un tipo de persona completamente diferente. "En mi opinión, no puede ser tan bueno como Einstein." Entonces, ¿qué pensaba Pauli de Einstein? En 1945, después de que Pauli finalmente recibiera el Nobel que pensaba que debería haber recibido hace 20 años, el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton organizó una celebración para Pauli, en la que Einstein pronunció un discurso para felicitarlo. Más tarde, Pauli escribió a Bonn para recordar este pasaje, diciendo: "La escena en ese momento era que el rey de la física podía pasar a su sucesor. Pauli no fue nada cortés, pensando que él era el sucesor".
7. El arrepentimiento del genio
El mayor arrepentimiento de la vida de Pauli fue que fue reconocido como el físico más inteligente de su época, pero no hizo un descubrimiento que marcara época. Le gustaba comentar las cosas de otras personas a lo largo de su vida y, a menudo, daba en el blanco, pero desafortunadamente, se opuso a las dos cosas más importantes de su vida, el espín del electrón y la no conservación de la paridad. Puede ser que una persona sea demasiado sensible y tenga una resistencia instintiva a algunas ideas no convencionales.