Можливо, в історії створення ядерної зброї трапився б непередбачений поворот, якби ця дивовижна людина в центрі Манхеттенського проекту.

Вольфганг Ернст Паулі увійшов в історію не тільки як блискучий німецький фізик-теоретик, піонер в галузі квантової механіки і лауреат Нобелівської премії з фізики 1945 року, але і як людина, чиїм ім'ям названо загадкове і малозрозуміле явище - «ефект Паулі», суть якого полягає в тому, що присутність деяких людей негативно впливає на хід експериментів і роботу точних приладів.

З Вольфгангом Паулі таке траплялося постійно. Стала легендарної його нездатність змусити працювати навіть найелементарніші експериментальні прилади, а також те, що речі і техніка при його появі ламалися або входили в нештатний режим роботи.

Фізик Отто Штерн, теж лауреат Нобелівської премії і колега Паулі, відмовлявся пускати його в свою лабораторію, стверджуючи, що «кількість відзначалися« гарантованих ефектів Паулі »було велике до такого ступеня, коли ігнорувати це було просто неможливо».

джерело нещасть

Насправді не тільки Штерн, з яким, до речі, Паулі регулярно обідав, побоювався присутності ходячого лиха Паулі в своїй лабораторії. Інші колеги теж боялися «ефектного» появи Паулі і кожен раз молилися, щоб той, не дай бог, не заглянув до них, коли в лабораторії йшов експеримент і була потрібна бездоганна робота високоточних приладів.

Для побоювань у колег були серйозні причини. Якщо Паулі заходив до лабораторії, то механізми раптово зупинялися або згорали, скляні прилади ні з того ні з сього розліталися на друзки, в вакуумі раптом з'являлися витоку, вибухали лампочки, перегорали реле, траплялося коротке замикання ...

Одного разу Паулі вирішив відвідати свого приятеля, відомого астронома Вальтера Бааде і вперше з'явився в Гамбурзької обсерваторії. Цей «ефектний» візит Паулі все запам'ятали надовго, оскільки при його появі в обсерваторії негайно сталася страшна аварія, в результаті якої мало не зруйнувався безцінний телескоп-рефрактор.

Втім, «ефект Паулі» був настільки сильний, що «спрацьовував» навіть на відстані. Так, велику популярність здобув випадок, коли під час експерименту дорога вимірювальна техніка в лабораторії фізика Джеймса Франка в місті Геттінгені раптово відмовила і трапився вибух. Хтось із колег Франка відразу пригадав «ефект Паулі», однак самого «джерела нещастя» в даний момент поруч не було не тільки в лабораторії, а й в місті.

Будучи одним Паулі, Франк відправив йому лист до Цюріха, де той в той час проживав, і в жартівливих тонах описав трапилася неприємність. Яке ж було здивування Франка, коли від Паулі прийшло у відповідь лист, в якому той повідомив, що в Цюріху його немає - він поїхав відвідати Нільса Бора і під час таємничого випадку в лабораторії Франка якраз повертався назад поїздом і здійснював зупинку в Геттінгені ...

Іншим разом, коли Паулі в 1950 році приїхав в Прінстон, там негайно згорів новісінький, тільки-тільки куплений і абсолютно справний дорогущий циклотрон. Згорів абсолютно незрозуміло, якщо не брати до уваги «ефекту Паулі».

І жартувати з Паулі на тему його «ефекту» теж ніяк не виходило. Один раз колеги-жартівники вирішили продемонструвати штучний «ефект Паулі»: в аудиторії, де він читав лекції, вони приєднали годинник за допомогою реле до дверей. За задумом, годинник повинні були зупинитися, як тільки Паулі відкриє двері і увійде. Паулі увійшов, але годинник продовжував йти, тому що відмовило реле.

Схожий випадок був і з люстрою, яку інші жартівники підвісили на мотузку і яка повинна була ефектно впасти при появі Паулі (але не на голову, зрозуміло). Люстра залишилася висіти на місці, так як намертво заклинило мотузку ...

неясні механізми

З Паулі і навколо Паулі відбувалися і інші загадкові речі. Наприклад, одного разу він сидів за столиком в кафе і дивився у вікно, думаючи про червоний колір і особливості його сприйняття. Очі вченого відсторонено дивилися на порожню машину, яка перебувала на стоянці навпроти кафе. Під його поглядом машина раптово спалахнула, і червоний колір став реальністю.

В іншому випадку, знову ж в кафе, все виявилися умазані вершками. Все, крім Паулі.

На урочистій церемонії відкриття в Цюріху в 1948 році інституту Юнга, на офіційному прийомі з появою Паулі зі свого місця абсолютно несподівано впала велика китайська ваза з квітами. Вода з вази забризкала елегантні костюми багатьох високопоставлених гостей. На одязі Паулі не виявилося жодної краплі.

Взагалі було помічено, що «деструктив», який виходив від Паулі, при всій своїй «ефектності» не заподіював тому ані найменшої шкоди. Про це написав один з його близьких друзів, німецький фізик Рудольф Пайерлс, неодноразово ставав свідком руйнівної дії приятеля на навколишнє оточення: «Здавалося, що він вимовляв якась змова, який впливав на людей або предмети в його оточенні, особливо в фізичних лабораторіях , приводячи до різних аварій і нещасних випадків ... але ні одна з цих аварій не завдавала шкоди або занепокоєння йому самому ».

І хоча, як стверджував Штерн, кількість «гарантованих ефектів Паулі» було велике, проте колеги не розглядали їх з наукової точки зору. Розповіді про «ефект Паулі» увійшли до вченої фольклор як жарт, анекдоту і взагалі чогось несерйозного.

Але сам Паулі так не вважав. Він був переконаний, що його «ефект» - це не прості випадковості, а чітка закономірність з поки неясними для науки механізмами.

Техніка і містика

Подібна переконаність грунтувалася на досить конкретних і досить неприємних фізичних відчуттях, які Паулі відчував щоразу перед тим, як щось мало статися.

За його словами, у нього заздалегідь виникало передчуття прийдешньої неприємності. Це було якесь внутрішнє напруження, яке тривало до тих пір, поки неприємність не траплялося. Після цього Паулі відчував в собі дивне і особливе звільнення і велике полегшення.

В наші дні вчені спробували розібратися в «ефекті Паулі» і дати пояснення цьому феномену з чисто наукової точки зору. У групі випробуваних віком від 20 до 55 років проводили вимірювання електричного потенціалу на їх долонях.

Справа в тому, що кожен з нас має постійним електричним полем, а на поверхні шкіри в результаті різних біохімічних процесів, що відбуваються всередині організму, є електричний потенціал. Як правило, він не перевищує 0,05В. Однак в певних обставинах може «підскакувати» майже до 10В.

І вчені взялися вимірювати цей шкірний потенціал при різних станах досліджуваних: вони порівнювали потенціал веселих і сумних людей, голодних і ситих, спокійних і знервованих, впевнених і невпевнених, розслаблених і зосереджених ...

Отримані результати з усією переконливістю показали, що електричний потенціал при різних станах людини змінюється дуже істотно, а техніка на ці зміни реагує дуже чутливо і може почати «чудити».

Особливо це стосується індивідуальної техніки, яка миттєво розпізнає емоційний стан свого господаря. І якщо у того в емоційній сфері на даний момент присутній негатив, то техніка може видати досить специфічну реакцію. Також вона «вередує» з людьми, зануреними у власні думки, що знаходяться в стресі, засмучених почуттях, і особливо - з «чужинцями».

А ось техніка в громадських місцях на емоційну сферу реагує набагато спокійніше, так як швидко «звикає» до великої кількості людей і не поділяє користувачів на «своїх» і «чужих».

Всі ці експерименти, звичайно, цікаві і дають поживу для роздумів; проте виразно пояснити «ефект Паулі» вони не змогли. Чому саме він серед багатьох вчених того часу був для техніки «чужаком», причому настільки «страшним», що техніка при його появі починала ламатися? Може, винне величезне електричне поле, яке вчений на собі «носив»? Але навіть якщо це так, то як пояснити руйнівний вплив Паулі навіть на відстані?

Техніка явно «відчувала» витікаючу від Паулі іншу силу, ніж просто електричне поле, нехай навіть воно і було велике.

Шведський теоретик Оскар Клейн, все життя колишній суперскептіком і Фомою невіруючим, будучи знайомим з Паулі і бачив, що діялося навколо того, з одного боку, стверджував, що «ефект Паулі» - це відмінний приклад того, як на основі достовірних фактів можна робити очевидно невірні висновки. Однак при цьому Клейн не міг не визнати, що даний ефект аж надто дивний і що «цей випадок був би вельми переконливою демонстрацією« надприродного »- коли певні демонічні особистості можуть впливати на навколишні предмети, викликаючи до дії якісь загадкові сили».

Незнайомці з снів

Містика в житті Паулі, дійсно, була. Точніше, містика була в його снах. Починаючи з 1946 року до нього в сновидіннях стали з'являтися два незнайомця - молодий блондин і більш старший за віком бородатий брюнет східної зовнішності, якого Паулі умовно назвав «Перс». Ці два загадкових людини почали вчити Паулі «нової фізики».

«Курс навчання» Паулі описав в приватних листах до свого друга Карлу Юнгом. Однак «нічна таємниця» Паулі до кінця 1980-х років була за «сімома замками», так як дружина Паулі чомусь вкрай негативно ставилася до захоплення чоловіка ідеями Юнга і постаралася, щоб ця частина біографії її знаменитого чоловіка була надовго прихована від дослідників. І дуже шкода, тому що «юнгівські штрих» в житті Паулі навіть, напевно, цікавіше його «офіційного канону» і вже точно куди більш таємничий.

Так, «Блондин» пояснював вченому особливу важливість принципу обертання, але головне, що в людську науку необхідно привнести жіноче начало або душу, чого, до речі, до цих пір не зроблено.

«Перс» був більш суворий і часто говорив дивні речі, малозрозумілі або зовсім незрозумілі Паулі. Серед багатьох загадкових фраз «Перса» Паулі запам'яталася одна, яку виголосив бородань, коли Паулі запитав, чи не є той всього лише його власною тінню. Це питання дуже розсердив «Перса», і він відповів: «Я перебуваю між тобою і світлом, так що це ти моя тінь, а ніяк не навпаки».

Паулі, будучи прихильником вчення Карла Юнга, дійсно вважав, що обидва його нічних візаві - не що інше, як іпостасі його власного несвідомого. Однак вченого бентежило те, що слова і поведінку цих двох дуже різних персонажів з його снів постійно вступали в явне протиріччя з тією роллю, яку вона була «прописана» в юнговской теорії про несвідоме, і частенько виходили за її рамки.

Може бути, на зв'язок з Паулі і справді вийшли представники інших світів? «Перс», до речі, прямо говорив, що Паулі не зрозумів би фізику на його рідній мові. Що це був за мову і що це був за мир - для вченого (і для нас) так і залишилося таємницею.

Зате відомо, що Паулі не допустили до розробки атомної бомби. Чи не тому, що він був поганим ученим - якраз навпаки, вченим він був геніальним. Але ось його «ефект» ...

І хоча до цього «ефекту» колеги ставилися як до анекдоту, проте в Америці, де йшла розробка бомби і куди Паулі був змушений виїхати під час Другої світової війни, рятуючись від нацистів, вирішили, що ризикувати не варто.

Зрозуміло, поважному і шановному Паулі прямо про це ніхто не сказав. Роберт Оппенгеймер, науковий керівник Манхеттенського проекту, який займався розробкою ядерної зброї, особисто написав Паулі лист, в якому докладно пояснив, чому саме його, Вольфганга Паулі, більш доцільно залишити поза цією моторошно засекреченої роботи і чим він повинен займатися замість винаходу бомби ...

Загалом, коли інші колеги Паулі працювали в секретній лабораторії, сам Паулі ... писав статті будинку. Якісні, чисто наукові праці, часто під різними іменами, які публікував у різних журналах, прагнучи створити у німців враження, ніби вчені-фізики в Америці не займаються нічим таким підозрілим і ніяких розробок не ведуть.

Пізніше Паулі був невимовно радий, що щасливо зумів уникнути участі в створенні цього воістину пекельного зброї. А вже як ми раді ...

Марина Ситникова

(1890 - 1958)

Австро-швейцарський фізик Вольфганг Ернст Паулі народився 25 квітня 1890 року в Відні в родині відомого фізика і біохіміка, професора колоїдної хімії Віденського університету.

Ще в школі він проявив неабиякі математичні здібності, самостійно вивчаючи вищу математику і тільки що опубліковану роботу Альберта Ейнштейна з загальної теорії відносності.

З 1918 р Вольфганг Паулі вчиться в Мюнхенському університеті під керівництвом відомого фізика Арнольда Зоммерфельда. 1921 р отримавши докторський ступінь, працює в Геттінгенському університеті асистентом у Макса Борна і Джеймса Франка, а в 1922- 1923 рр. в Інституті теоретичної фізики в Копенгагені асистентом у Нільса Бора.

1923 р Паулі стає асистент-професором теоретичної фізики в Гамбурзькому університеті, де в 1924 р для пояснення надтонкої структури спектральних ліній висуває гіпотезу ядерного спина, запропонувавши теорію існування спінового і магнітного моментів ядер. Протягом 1924 - 1925 рр. він сформулював один з важливих принципів сучасної теоретичної фізики, згідно з яким дві тотожні частинки з напівцілим спинами не можуть перебувати в одному стані - принцип Паулі. Пояснив парамагнетизм електронного газу в металі (1927), структуру електронних оболонок атомів, 1927 ввів в нову квантову механіку спін, а для опису спина електрона - матриці (спінові матриці Паулі) створює також теорію спина електрона.

1928 р Вольфганга Паулі обирають професором Федерального технологічного інституту в Цюріху, де він працює до кінця життя, за винятком двох періодів, проведених в Сполучених Штатах Америки: 1935 - 1936 рр. - лектор в Інституті фундаментальних досліджень в Прінстоні (штат Нью-Джерсі) і 1940- 1946 рр. - завідувач кафедри теоретичної фізики того ж інституту. 1929 році разом з Вернером Гейзенбергом Паулі зробив спробу формулювання квантової електродинаміки, ввівши загальну схему квантування полів, ніж заклав основи системної теорії квантування поля. Пояснив надтонку структуру атомних спектрів (1928).

1931 р Вольфганг Паулі висунув гіпотезу щодо існування нейтрино і сформулював (1933) головні його властивості. Зареєструвати нейтрино вдався лише 1956 р

1940 року він довів теорему про зв'язок статистики і спина, 1941 р показав, що закон збереження електричного заряду пов'язаний з инвариантностью щодо калібрувальних перетворень.

1945 р Паулі було нагороджено Нобелівською премією з фізики "за відкриття принципу заборони, який ще називають принципом Паулі».

1946 р Вольфганг Паулі став швейцарським громадянином. Він ніколи не припускають нечітких аргументів і неглибоких суджень, піддаючи власні роботи безкомпромісному критичному аналізу, за що колеги називали його «совістю фізики». 1955 р вчений сформулював остаточний варіант теореми, яка відображає симетрії елементарних частинок.

(58 років) Місце роботи

• гамбурзький університет
• Геттінгенського університету
• Швейцарська вища технічна школа Цюріха

відомі учні Маркус Фирца [D], Sigurd Zienau [D] і Hans Frauenfelder [D] Нагороди і премії Медаль Лоренца (1931)
Нобелівська премія з фізики ()
Медаль Франкліна (1952)
Медаль Маттеуччі (1956)
Медаль імені Макса Планка (1958)

Вольфганг Ернст Паулі (Нім. Wolfgang Ernst Pauli, 25 квітня, Відень - 15 грудня, Цюріх) - швейцарський фізик-теоретик, який працював в області фізики елементарних частинок і квантової механіки. Лауреат Нобелівської премії з фізики за 1945 рік.

біографія

Сім'я і ранні роки

Вольфганг Паулі народився у Відні в родині лікаря і професора хімії Вольфганга Йозефа Паулі (1869-1955), родом з видною празької єврейської сім'ї Пасхелес ( Pascheles). У 1898 році батько змінив прізвище на Паулі, а в наступному році, незадовго до одруження, прийняв католицьку віру. Мати Вольфганга Паулі - журналістка Берта Камілла Паулі (уроджена Шютц, 1878-1927), дочка журналіста і драматурга Фрідріха Шютц. У сім'ї була ще молодша сестра Герта Паулі (1909-1973). Друге ім'я Паулі отримав на честь свого хрещеного батька, фізика і філософа Ернста Маха, який був в Празі учителем Паулі-батька.

У 1910-1918 роках навчався у престижній віденської федеральної гімназії Деблінгер, де заслужив репутацію вундеркінда. Розповідають, що одного разу на уроці фізики вчитель зробив на дошці помилку, яку не зміг відшукати, і в розпачі вигукнув: «Паулі, ну скажіть нарешті, в чому помилка! Ви напевно вже давно її знайшли ». Серед однокласників Паулі був майбутній лауреат Нобелівської премії з хімії 1938 року Ріхард Кун.

Навчання і початок наукової діяльності

Восени 1918 року Вольфганг поступив в Мюнхенський університет, його наставником став відомий фізик Арнольд Зоммерфельд. На прохання Зоммерфельда 20-річний Паулі написав обширний огляд для «Фізичної енциклопедії», присвячений загальній теорії відносності, і ця монографія досі залишається класичної. З цієї роботи починається загальноєвропейська популярність Паулі. Далі, однак, тематика його робіт стосувалася в основному бурхливо розвивається квантової механіки і суміжних проблем атомної фізики. Серед учнів Зоммерфельда був Вернер Гейзенберг, який став близьким другом Паулі.

У 1921 році Паулі захистив дисертацію, після чого отримав запрошення стати асистентом Макса Борна і переїхав в Геттінген. Рік по тому (1922) Паулі недовго викладав в Гамбурзі, далі на запрошення Нільса Бора відвідав його в Копенгагені і напружено обговорював з Бором можливі пояснення аномального ефекту Зеемана. У 1923 році повернувся в Гамбург,

Визнання і останні роки

Вольфганг Паулі в рік вручення Нобелівської премії (1945)

Зірковий час Паулі настав в 1925 році, коли він відкрив нове квантове число (пізніше назване спіном) і сформулював фундаментальний принцип заборони Паулі, який пояснив будову електронних оболонок атомів.

В кінці 1920-х років настав важкий криза в особистому житті Паулі. У 1927 році його мати наклала на себе руки. Батько повторно одружився, і його відносини з сином помітно погіршилися. У 1929 році Паулі одружився на балерині Кете Деппнер ( Käthe Margarethe Deppner), Незабаром дружина пішла до свого давнього приятеля, і в 1930 році подружжя розійшлося. У Паулі почалася депресія, саме тоді він почав спілкування з психоаналітиком Карлом Густавом Юнгом, різко порвав з католицькою релігією і став зловживати алкоголем.

У 1928 році Паулі поїхав до Швейцарії, де був призначений професором цюрихської Вищої технічної школи. У 1930 році Паулі висунув припущення про існування елементарної частинки нейтрино, що стало другим за значимістю його внеском в атомну фізику. Ця всепроникна частка була експериментально виявлена \u200b\u200bтільки через 26 років, ще за життя Паулі. Влітку 1931 року Паулі вперше відвідав США, потім попрямував на міжнародний конгрес з ядерної фізики в Римі; там, як він з огидою згадував, йому довелося потиснути руку Муссоліні.

У 1933 році Паулі вдруге одружився - на Франке Бертрам ( Franziska "Franca" Bertram, 1901-1987), цей союз виявився більш успішним, ніж перший, хоча дітей у подружжя не було.

Решта 12 років життя Паулі були присвячені розвитку квантової теорії поля і викладання. Послухати його лекції приїжджали студенти багатьох країн, і сам Паулі багато їздив по Європі з доповідями і лекціями. У 1945 році вчений був удостоєний Нобелівської премії з фізики, після чого (1949) швейцарські власті визнали його громадянином Швейцарії (громадянство США він отримав тільки перед виїздом, в січні 1946 року). Кілька разів (1949, +1953 і1958 роки) знову побував в Прінстоні (жартував «я повернувся, щоб схуднути»), там він обговорював фізичні проблеми з тими колегами, які не наважилися повернутися до Європи після війни.

У 1958 році Паулі був нагороджений медаллю імені Макса Планка, в грудні того ж року помер від раку в Цюріху.

Наукові досягнення

Паулі вніс істотний внесок в сучасну фізику, особливо в фізику мікросвіту. Кількість опублікованих їм робіт відносно невелике, він завжди вважав за краще інтенсивний обмін листами зі своїми колегами, особливо з близькими друзями Нільсом Бором і Вернером Гейзенбергом. З цієї причини багато хто з його ідей зустрічаються тільки в цих листах, які часто передавалися далі. Все ж головні його досягнення отримали широку популярність:

У 1921 році Паулі першим запропонував в якості одиниці вимірювання магнітного моменту «магнетон Бора».

У 1926 році, незабаром після опублікування Гейзенбергом матричного уявлення квантової механіки, Паулі успішно застосував цю теорію для опису спостережуваного спектру водню, включаючи ефект Штарка. Це стало вагомим аргументом для визнання теорії Гейзенберга. Роботи Паулі і Гейзенберга кінця 1920-х років заклали основу з'явилися незабаром двох нових наук - квантової теорії поля і фізики твердого тіла.

У 1930 році Паулі опублікував припущення про існування нейтрино. Він усвідомив, що при бета-розпаді нейтрона на протон і електрон закони збереження енергії і імпульсу можуть виконуватися, тільки якщо при цьому випускається ще одна, до тих пір невідома частинка. Так як в той момент часу довести існування цієї частинки було неможливо, Паулі постулював існування невідомої частинки. Італійський фізик Енріко Фермі назвав пізніше цю частку «нейтрончик»: нейтрино. Експериментальне доказ існування нейтрино з'явилося тільки в 1956 році.

Особисті якості

В області фізики Паулі був відомий як перфекціоніст. При цьому він не обмежувався тільки своїми роботами, але і безжально критикував помилки своїх колег. Він став «совістю фізики», часто відгукувався про роботи як про «зовсім невірних», або коментував приблизно так: «Це не тільки неправильно, це навіть не дотягує до помилкового!» У колах його колег ходила з цього приводу такий жарт: «Після смерті Паулі удостоюється аудієнції у Бога. Паулі запитує Бога, чому стала тонкої структури дорівнює 1/137. Бог киває, йде до дошки і починає зі страшною швидкістю писати рівняння за рівнянням. Паулі дивиться спочатку з великою задоволеністю, але незабаром починає сильно і рішуче негативно хитати головою ».

Також Паулі славився тим, що в його присутності чутлива експериментальна апаратура часто раптово виходила з ладу. Це явище відоме під назвою «ефекту Паулі».

Діалог Паулі - Юнг

Менш відома область його діяльності, яка пильно вивчається тільки з 1990 року, виникла з співпраці з психологом Карлом Густавом Юнгом. З їх листування, яку обидва вчених вели з 1932 до 1958 роки, стає зрозумілим, що Паулі належить велика частина поняття Синхронічності, яке ввів К. Г. Юнг, і, крім того, частина уточнення понять колективного несвідомого і архетипів, які мають першорядне значення для робіт Юнга.

Істотну частину цього діалогу становить і сьогодні ще не вирішена психофізична проблема, об'єднання колективного психо з матерією, глибинних коренів внутрішнього світу людини з зовнішнім світом, що Юнг позначав як unus mundus (Єдиний світ) і Паулі як психофізичну дійсність єднання.

Сучасний стан аналізу його записів показує, що ці заняття Паулі мали не тільки чисто академічний інтерес, а брали свої витоки з глубоколежащих власних переживань - екзистенційних роздумів про архетипі «дух матерії».

Нагороди та пам'ять

• 1 931: нагороджений медаллю Лоренца.
• 1945: з фізики.
• 1950: обраний членом Американської академії мистецтв і наук.
• 1 958: нагороджений медаллю Макса Планка.

Пам'ятний знак в Геттінгені

Іменем Паулі названі алея в 14-му окрузі Відня ( Wolfgang-Pauli-Gasse) І вулиця в університетському містечку Цюріха ( Wolfgang-Pauli-Strasse). На честь вченого в Геттінгені встановлено пам'ятний знак ( Wolfgang-Pauli-Weg).

Пауль ВОЛЬФГАНГ

(1900 р - 1958 г.)

Знаменитий швейцарсько-австрійський фізик Вольфганг Ернст Паулі народився 25 квітня 1900 року в Відні в родині Вольфганга Йозефа Паулі і Берти Паулі (уродженої Шютц).

Батько майбутнього вченого був відомим фізиком і біохіміком, професором колоїдної хімії медичної школи Віденського університету. Він був вихідцем з празької єврейської сім'ї, але пізніше прийняв католицьку віру. Мати Вольфганга була пов'язана з віденським богемним світом, дружила з багатьма театралами і журналістами, сама майстерно володіла пером. Своє друге ім'я Вольфганг Ернст Паулі отримав на честь хресного дядька, фізика і філософа Ернста Маха.

Діти в родині Паулі виявилися вельми талановиті: молодша сестра Вольфганга стала актрисою, а Вольфганг - вченим зі світовим ім'ям.

Батьки віддали Вольфганга на навчання в федеральну Віденську гімназію. Однокласником Паулі в гімназії був майбутній лауреат Нобелівської премії - Ріхард Кун, який отримав цю премію з хімії в 1938 році. Уже в ранні роки навчання проявилися таланти Паулі в області математики. Незабаром, самостійно вивчивши гімназичну програму, він переключився на вивчення вищої математики.

У гімназії Вольфганг зацікавився роботою Альберта Ейнштейна з загальної теорії відносності. У віці 18 років майбутній учений закінчив гімназію. До цього моменту він уже мав опубліковану статтю, присвячену проблемі енергії гравітаційного поля.

У 1918 році молодий Паулі вступив до Мюнхенського університету, де навчався під керівництвом знаменитого фізика Арнольда Зоммерфельда. Зоммерфельд вважався засновником мюнхенської школи теоретичної фізики. Дізнавшись про інтерес Паулі до теорії відносності, він порекомендував своєму студенту продовжити дослідження в цій області. Уже в наступному році світ побачив дві роботи Паулі, присвячені можливостям узагальнення загальної теорії відносності.

У 1920 році один Зоммерфельда, німецький математик Фелікс Клейн готував видання «Енциклопедії математичних наук». Клейн попросив Зоммерфельда зробити огляд теорії відносності Ейнштейна, а той в свою чергу дав завдання 20-річному Паулі підготувати статтю. Через деякий час стаття лежала на столі Зоммерфельда. У ній автор аналізував загальну і спеціальну теорію відносності Ейнштейна на 250 сторінках! Прочитавши статтю, Зоммерфельд охарактеризував її як «зроблену просто майстерно». Згодом ця стаття-монографія стала класичною. Вона багато разів була видана окремою книгою в різних країнах.

Коли стаття потрапила на очі Ейнштейну, той, похваливши Паулі, не знав, чому більше дивуватися - тому, що автор написав таку зрілу книгу в 21 рік, або тому, як глибоко йому вдалося зрозуміти хід розвитку ідеї і проникнення в фізичну сутність явищ.

З 1920 року молодий вчений почав цікавитися мікросвітом атомів і спектрів. У 1921 році під керівництвом Зоммерфельда він успішно захистив докторську дисертацію, присвячену дослідженню молекули водню, і отримав докторський ступінь.

В цьому ж році Паулі вирішив продовжити свої наукові дослідження і повчитися у найгеніальніших людей того часу. Він відправився в Геттінген, де став асистентом Макса Борна на кафедрі теоретичної фізики Геттінгенського університету. Також Паулі працював разом з Джеймсом Франком в його лабораторії в Геттінгені.

В кінці 1922 року після роботи в Швейцарії Паулі переїжджає в Копенгаген, де вступає в асистенти до «генію епохи» Нільса Бора в Інститут теоретичної фізики. Крім наукових досліджень, Паулі допомагав Бору переводити його роботи на німецьку мову. Асистентом у Бора Паулі працював до 1923 року, коли йому запропонували посаду асистент-професора теоретичної фізики в Гамбурзькому університеті.

Співпраця з Зоммерфельдом, Борном, Франком і Бором викликало у молодого вченого ще більший інтерес до мікросвіту атомів і субатомних частинок - до квантової теорії.

У 1924 році Паулі сформулював один з найважливіших законів фізики мікросвіту, який носить його ім'я. Цьому передував цілий ряд видатних відкриттів того часу.

Після того як геніальний фізик Резерфорд в 1911 році розробив планетарну модель атома, виникли нові питання, що стосуються явищ атомної проблематики. Згідно постулатам класичної фізики, електрони, розташовані на орбітах навколо центрального ядра, повинні безперервно випромінювати електромагнітні випромінювання. При цьому вони повинні втрачати енергію і, підкоряючись тяжінню ядра, наближатися до нього по спіралі.

У 1913 році Бор представив світу свою теорію, яка свідчила, що електрони можуть знаходитися тільки на певних орбітах. В результаті цього вони не можуть безперервно випускати випромінювання. Переміститися з однієї з орбіт на іншу електрон може лише в разі квантового стрибка.

За допомогою моделі Бора можна було передбачити характерні особливості найпростіших атомних спектрів, наприклад спектра водню. Але застосувати модель до опису складних атомів не вдавалося.

Бор не надав чіткого пояснення стійкості електронних орбіт. Хоча було зрозуміло, що електрони не можуть впасти на ядро \u200b\u200bпо спіралі, але зовсім не ясно, чому це неможливо в результаті стрибкоподібного переходу з однієї дозволеної орбіти на іншу.

У 1924 році Паулі ввів в квантову механіку поняття «нової ступеня свободи». У наступному році Г. Уленбек і С. Гудсміт визначили її як спін електрона.

Паулі запропонував принцип заборони, згідно з яким дві тотожні частки з напівцілим спіном (їх власним моментом кількості руху) не можуть одночасно перебувати в одному стані. Сформульований для електронів в атомі, пізніше принцип Паулі був поширений на будь-які частинки з напівцілим спіном (ферміони). Електрони мають напівцілим спіном. На інші частинки з цілим спіном заборона Паулі не поширювався.

Відповідно до принципу Паулі, в магнітному полі у спина є дві можливі орієнтації: вісь спина може бути направлена \u200b\u200bв ту ж сторону, що і поле, або в протилежну. Сам рух електрона по орбіті в атомі визначає ще одну вісь, орієнтація якої залежить від прикладеного зовнішнього поля. Оскільки є різні комбінації орієнтацій (спінової і орбітальної), то це пояснює існування великого числа атомних енергетичних станів.

У своїх подальших роботах Паулі показав, що принцип заборони є наслідком зв'язку спина і статистики Фермі - Дірака, яка існує в релятивістської квантової механіки, а також дав аналітичне обґрунтування, чому електрони не займають в атомі найнижчий енергетичний рівень. Для цього йому довелося вдосконалити модель Бора.

Вчений припустив, що орбіти електронів в атомі описуються чотирма квантовими числами для кожного електрона. За допомогою цих чисел визначається основний енергетичний рівень електрона, його орбітальний кутовий момент, його магнітний момент і орієнтація його спина. Будь-яке з цих квантових чисел може приймати одне з певних значень, при цьому існують тільки деякі комбінації даних значень. Виходячи з принципу заборони Паулі, ніякі два електрона в системі не можуть мати однакові набори квантових чисел, а будь-яка з оболонок атома містить кількість орбіт, що визначаються значеннями квантових чисел.

Принцип заборони, розроблений Паулі, зіграв головну роль в розумінні закономірностей будови і поведінки електронних оболонок атомів, атомних ядер, молекулярних спектрів.

Принцип заборони лежить і в основі статистики Фермі - Дірака, яка зіграла важливу роль в розумінні фізики мікросвіту. Завдяки йому була розроблена квантова теорія твердого тіла, а також визначена статистика для електронного газу, лягло в основу пояснення теплових, магнітних і електричних властивостей твердих тіл.

Завдяки роботі Паулі була пояснена система розташування елементів у періодичній системі та їх хімічну взаємодію.

Разом зі Шредінгер, Гейзенбергом, Бором і Дираком Паулі розробив теоретичний апарат, який використовується для опису атомних і субатомних систем. Після того як в 1926 році Гейзенберг запропонував матричне уявлення квантової механіки, Паулі використовував його для опису спостережуваного спектру водню.

В результаті досліджень цих вчених була створена квантово-механічна модель атома. Завдяки зусиллям Паулі квантова механіка знайшла своє застосування в областях науки, які вивчають фізику частинок високої енергії і взаємодія частинок зі світлом і іншими формами електромагнітних полів. Пізніше ці галузі фізики стали називатися релятивістської квантової електродинаміки.

У 1927 році Паулі запропонував узагальнення рівняння Шредінгера, що описує частинки з напівцілим спіном і ввів Спінор для опису спина електрона.

Після того як в 1928 році вчений обійняв посаду професора федерального Політехнічного інституту в Цюріху, коло його наукових інтересів значно розширився. Паулі став цікавитися фізикою твердого тіла, зокрема проблемами діа- і парамагнетизму, квантової теорії поля і фізикою елементарних частинок.

На посаді професора Цюріхського інституту він залишався до самої смерті, за винятком двох періодів, проведених вченим в Сполучених Штатах Америки.

У 1930 році Паулі зробив ще одне геніальне відкриття. Численні дослідження бета-розпаду, що проводилися в 1930-х роках, призвели багатьох вчених до висновку, що сумарна енергія продуктів розпаду нейтрона - електрона і протона - менше енергії нейтрона до розпаду. Це означало, що в окремі моменти в мікросвіті не виконуються закони збереження енергії і імпульсу. Паулі рішуче чинив опір цій ідеї. У своєму листі учасникам семінару в Тюбінгені він припустив, що в число продуктів бета-розпаду входить ще одна невідома частинка. Оскільки в той час експериментально довести існування частинки було неможливим, вчений висунув гіпотезу що вона має слабкий заряд і тому її не можна зареєструвати.

Неможливість реєстрації частки пояснювала втрату енергії. До 1933 року Паулі сформулював основні властивості частинки, яку Енріко Фермі назвав нейтрино. Експериментально довести існування нейтрино вдалося тільки двадцять років по тому - в 1956 році.

У 1940 році вчений довів теорему зв'язку спина зі статистикою.

Побоюючись того, що німецькі війська ввійдуть до Швейцарії, вчений прийняв в 1941 році запрошення Прінстонського університету і переїхав в США. Аж до 1946 року Паулі працював в Прінстоні професором в Інституті фундаментальних досліджень, очолюючи кафедру теоретичної фізики.

У 1945 році «за відкриття принципу заборони, який називають також принципом заборони Паулі» вчений був нагороджений Нобелівською премією з фізики. Паулі не поїхав до Стокгольма на церемонію вручення премії, і вона була передана йому через співробітника американського посольства. У наступному році вчений відправив до Стокгольма свою нобелівську лекцію «Принцип заборони і квантова механіка», в якій підбив підсумки своїх робіт в галузі квантової механіки, в тому числі розробок принципу Паулі.

У 1946 році нобелівський лауреат повернувся до Цюріха, де прийняв швейцарське підданство і продовжив викладацьку роботу в Політехнічному інституті в Цюріху.

В останніх своїх роботах геніальний вчений розвивав фізику частинок і проводив дослідження взаємодії часток високої енергії і сил взаємодії.

Нільс Бор називав свого молодого колегу «чистою совістю фізики», оскільки Паулі нещадно і занадто критично ставився як до своїх робіт, так і до робіт колег. Навіть роботи друзів отримували від нього характеристику як «зовсім невірні» або «не те що неправильні, але навіть не дотягують до помилкових!» Він ще за життя став чинним героєм багатьох анекдотів. Подейкують, що після того як Гейзенберг представив Паулі свою нову теорію, він через деякий час отримав лист від Паулі. У листі був намальований квадрат з позначкою «Я можу малювати як Тіціан», а внизу листа дрібним почерком було приписано: «Не вистачає тільки деталей».

Знаменитий учений був стовідсотковим теоретиком. Подейкували, що коштувало йому лише увійти в дослідну лабораторію, як чутлива електронна апаратура одразу ж виходила з ладу. Цей «ефект Паулі», що став також всесвітньо відомим, увійшов в різні збірники з розряду «фізики жартують».

Серед безлічі випадків, пов'язаних з «ефектом Паулі», був і такий. Одного разу в лабораторії Джеймса Франка в Геттінгені від несподіваного нищівного вибуху була зруйнована дорога установка. Як потім виявилося, вибух стався в той самий час, коли поїзд, в якому Паулі їхав з Цюріха в Копенгаген, зупинився на кілька хвилин в Геттінгені.

Перший шлюб знаменитого вченого виявився невдалим. У 1934 році він вдруге одружився - на Франциску Бертрам. Подружжя любили слухати музику, відвідували театр.

Притчею во язицех стали самотні прогулянки Паулі на далекі відстані. Крім того, він любив рибалити і здійснювати походи в Альпи.

Одним з кращих друзів вченого був всесвітньо відомий психолог Карл Густав Юнг, з яким Паулі активно листувався з 1923 року і до самої смерті. З їх листування з'ясувалося, що левова частка пояснень поняття синхронності, введеного Юнгом, насправді належить Паулі. Крім того, вчений цікавився архетипами, поняттям колективного несвідомого, зіставленням внутрішнього світу людини з зовнішнім світом, піднятими в роботах Юнга.