Вольфганг Паули

Вольфганг Эрнест Паули родился в Вене 25 апреля 1900 годаи. Отец Вольфганга был химиком, мать - журналисткой, а младшая сестра - актрисой. Крестным Вольвганга Паули был известный физик Эрнст Мах. В 1918 году Паули поступил в Мюнхенский университет, славящийся своей школой физиков, которой руководид Арнольд Зоммерфельд. Зоммерфельд попросил Паули написать обзор общей и специальной теории относительности Эйнштейна для "Энциклопедии математических наук". Статья понравилась и Зоммерфельду и Эйнштейну. В 1921 году Вольфгангу Паули присуждена докторская степень за исследование по теории молекулы водорода. Он отправился в Геттинген, где начал работать у М. Борна. В конце 1922 года Паули стал ассистентом Нильса Бором в Копенгагене. Бор и Паули много спорили о планетарной модели атома. Модель Бора практически полностью соответствовала спектру излучения простейшего атома - водорода, но обнаруживала большую погрешность при описании спектров более сложных атомов. Паули обратил внимание на еще два существенных недостатка модели Бора. Она не объясняла эффекта Зеемана, проявляющийся в том, что при помещении атомного газа (водорода) в магнитное поле его спектральные линии расщепляются. И, во-вторых, модель не объясняла, почему орбиты электронов должны быть устойчивы. Считалось, что электроны не могут падать на ядро, непрерывно испуская энергию. Но не было никаких причин, по которым они не могли опускаться скачками, с одной разрешенной орбиты на другую - вплоть до самой нижней. В 1923 году Вольфганг Паули получил место ассистент-профессора теоретической физики в Гамбургском университете. Его все так же продолжают интересовать нестыковки в теории Бора. Вскоре Паули высказал гипотезу, что у электронов должно быть некое особое свойство, дополнительное квантовое число. Орбиты (или допустимые энергетические состояния) описываются для каждого электрона четырьмя квантовыми числами. Они определяют энергетический уровень частицы, ее орбитальный угловой момент, ориентацию ее спина и ее магнитный момент. Каждое квантовое число может принимать только определенные значения. Кроме того, допустимы лишь некоторые комбинации этих значений. Квантовые числа Паули обозначил как n, k1, k2, ml. В настоящее время для большего удобства физики обозначают их n (энергетический уровень), 1 (угловой момент), m (магнитный момент) и s (ориентация спина). Паули ввел принцип, согласно которому никакие два электрона в системе не могут иметь одинаковые наборы квантовых чисел. Благодаря Паули появилась релятивистская квантовая электродинамика. В тридцатые годы Паули сделал еще одно важное открытие: он высказал предположение, что при бета-распаде, помимо электрона, испускается еще одна частица, которая уносит часть энергии. Эта электрически нейтральная частица должна была обладать очень высокой проникающей способностью. После открытия в 1932 году Дж. Чедвиком нейтрона эту гипотетическую частицу стали называть нейтрино (название придумал Энрико Ферми). Зарегистрировать нейтрино удалось только в 1956 году. В 1945 году "за открытие принципа запрета, который называют также принципом Паули" Вольфгангу Пули была присуждена Нобелевская премия по физике. В 1946 году Паули получил швейцарское гражданство. 15 декабря 1958 Вольфганг Эрнест Паули умер. Паули оказал гигантское влияние на современную физику.