PAULİ VOLFQANQ

(1900 - 1958)

Məşhur isveçrəli-avstriyalı fizik Volfqanq Ernst Pauli 25 aprel 1900-cü ildə Vyanada Volfqanq Yozef Pauli və Berta Pauli (qızlıq soyadı Schütz) ailəsində anadan olub.

Gələcək alimin atası məşhur fizik və biokimyaçı, Vyana Universitetinin Tibb Məktəbində kolloid kimya professoru idi. O, Praqa yəhudi ailəsindən olub, lakin sonradan katolik inancını qəbul edib. Volfqanqın anası Vyana bohem dünyası ilə bağlı idi, bir çox teatrsevərlər və jurnalistlərlə dost idi, özü də qələm ustası idi. Wolfgang Ernst Pauli ikinci adını xaç atası, fizik və filosof Ernst Machın şərəfinə aldı.

Pauli ailəsindəki uşaqlar çox istedadlı oldular: Volfqanqın kiçik bacısı aktrisa, Volfqanq isə dünya şöhrətli alim oldu.

Valideynlər Volfqanqı federal Vyana Gimnaziyasına oxumağa göndərdilər. Paulinin gimnaziyadakı sinif yoldaşı gələcək laureat idi Nobel mükafatı– 1938-ci ildə kimya üzrə bu mükafatı alan Riçard Kuhn. Artıq daxil erkən illər tədqiqatlar Paulinin riyaziyyat sahəsindəki istedadını göstərdi. Tezliklə gimnaziya proqramını müstəqil şəkildə öyrənərək ali riyaziyyatın öyrənilməsinə keçdi.

Gimnaziyada Volfqanq Albert Eynşteynin ümumi nisbi nəzəriyyə ilə bağlı işi ilə maraqlandı. 18 yaşında gələcək alim orta məktəbi bitirdi. Bu vaxta qədər onun qravitasiya sahəsinin enerjisi problemi ilə bağlı dərc olunmuş məqaləsi var idi.

1918-ci ildə gənc Pauli Münhen Universitetinə daxil olur və burada məşhur fizik Arnold Sommerfelddən təhsil alır. Sommerfeld Münhen nəzəri fizika məktəbinin banisi hesab olunurdu. Paulinin nisbi nəzəriyyəyə marağını öyrəndikdən sonra o, tələbəsini bu sahədə araşdırmalarını davam etdirməyə təşviq etdi. Artıq növbəti ildə dünya Paulinin ümumi nisbilik nəzəriyyəsinin ümumiləşdirilməsi imkanlarına həsr olunmuş iki məqaləsini gördü.

1920-ci ildə Sommerfeldin dostu, alman riyaziyyatçısı Feliks Klein Riyaziyyat Elmləri Ensiklopediyasının nəşrini hazırladı. Klein Sommerfelddən Eynşteynin nisbilik nəzəriyyəsini nəzərdən keçirməsini xahiş etdi, o da öz növbəsində 20 yaşlı Pauliyə bir məqalə hazırlamaq tapşırığını verdi. Bir müddət sonra məqalə Sommerfeldin stolunun üstündə uzandı. Müəllif orada Eynşteynin ümumi və xüsusi nisbilik nəzəriyyəsini 250 səhifədə təhlil edib! Məqaləni oxuduqdan sonra Sommerfeld bunu "sadəcə ustalıqla hazırlanmış" kimi təsvir etdi. Sonradan bu məqalə-monoqrafiya klassika çevrildi. Dəfələrlə müxtəlif ölkələrdə ayrıca kitab kimi nəşr edilmişdir.

Məqalə Eynşteynin diqqətini çəkəndə o, Paulini tərifləyərək nəyin daha təəccüblü olduğunu - müəllifin 21 yaşında belə yetkin kitab yazmasını və ya ideyanın inkişafını nə dərəcədə dərindən dərk etməyi bacardığını bilmirdi. və hadisələrin fiziki mahiyyətinə nüfuz etmək.

1920-ci ildən gənc alim atomların və spektrlərin mikrokosmosu ilə maraqlanmağa başladı. 1921-ci ildə Sommerfeldin rəhbərliyi ilə hidrogen molekulunun tədqiqi üzrə doktorluq dissertasiyasını müvəffəqiyyətlə müdafiə etdi və doktorluq dissertasiyasını aldı.

Həmin il Pauli elmi araşdırmalarını davam etdirmək və ondan öyrənmək qərarına gəldi ən parlaq insanlar O zaman. Göttingenə getdi və burada Göttingen Universitetinin nəzəri fizika kafedrasında Maks Born-un köməkçisi oldu. Pauli həmçinin Göttingendəki laboratoriyasında Ceyms Frank ilə birlikdə çalışıb.

1922-ci ilin sonunda, İsveçrədə işlədikdən sonra Pauli Kopenhagenə köçdü və burada Nəzəri Fizika İnstitutunda "dövrün dahisi" Nils Borun köməkçisi oldu. Elmi araşdırmalardan əlavə, Pauli Borun əsərini tərcümə etməyə kömək etdi alman. Bora Pauli 1923-cü ilə qədər assistent işləyib, ona Hamburq Universitetində nəzəri fizika üzrə dosent vəzifəsi təklif olunub.

Sommerfeld, Born, Frank və Bor ilə əməkdaşlıq gənc alimdə atomların və atomaltı hissəciklərin mikrokosmosuna - kvant nəzəriyyəsinə daha çox maraq oyatdı.

1924-cü ildə Pauli onun adını daşıyan mikrodünya fizikasının ən mühüm qanunlarından birini formalaşdırdı. Bundan əvvəl o dövrün bir sıra görkəmli kəşfləri baş verdi.

1911-ci ildə dahi fizik Ruterford atomun planetar modelini işləyib hazırladıqdan sonra atom problemlərinin hadisələri ilə bağlı yeni suallar yarandı. Klassik fizikanın postulatlarına görə, mərkəzi nüvə ətrafında fırlanan elektronlar davamlı olaraq elektromaqnit şüaları yaymalıdırlar. Eyni zamanda, onlar enerji itirməli və nüvənin cazibəsinə tabe olaraq, ona spiral şəklində yaxınlaşmalıdırlar.

1913-cü ildə Bohr elektronların yalnız müəyyən orbitlərdə ola biləcəyini bildirən nəzəriyyəsini dünyaya təqdim etdi. Nəticədə onlar davamlı olaraq radiasiya yaya bilmirlər. Elektron orbitlərin birindən digərinə yalnız kvant sıçrayışı zamanı keçə bilər.

Bor modelindən istifadə etməklə ən sadə atom spektrlərinin, məsələn, hidrogen spektrinin xarakterik xüsusiyyətlərini proqnozlaşdırmaq mümkün idi. Lakin modeli mürəkkəb atomların təsvirinə tətbiq etmək mümkün olmadı.

Bor elektron orbitlərinin sabitliyi üçün aydın bir izahat vermədi. Elektronların spiral şəklində nüvəyə düşə bilməyəcəyi aydın olsa da, icazə verilən bir orbitdən digərinə sıçrayış nəticəsində bunun niyə mümkünsüz olduğu qətiyyən aydın deyil.

1924-cü ildə Pauli kvant mexanikasına "yeni azadlıq dərəcəsi" anlayışını təqdim etdi. Növbəti il ​​G. Uhlenbeck və S. Goodsmith onu elektronun spini kimi təyin etdilər.

Pauli istisna prinsipini irəli sürdü, ona görə yarımtam spinli (öz bucaq momenti) iki eyni hissəcik eyni zamanda eyni vəziyyətdə ola bilməz. Atomdakı elektronlar üçün tərtib edilən Pauli prinsipi daha sonra yarım tam spinli istənilən hissəciklərə (fermionlar) şamil edildi. Elektronların yarım tam ədəd spini var. Paulinin qadağası tam spinli digər hissəciklərə aid deyildi.

Pauli prinsipinə uyğun olaraq, maqnit sahəsində spin iki mümkün istiqamətə malikdir: spin oxu sahə ilə eyni istiqamətə və ya əks istiqamətə yönəldilə bilər. Bir elektronun bir atomdakı orbit boyunca hərəkəti, istiqaməti tətbiq olunan xarici sahədən asılı olan başqa bir oxu müəyyən edir. Orientasiyaların müxtəlif birləşmələri (spin və orbital) olduğundan, bu, mövcudluğu izah edir böyük rəqəm atom enerjisi dövlətləri.

Sonrakı işində Pauli, istisna prinsipinin relativistik kvant mexanikasında mövcud olan spin və Fermi-Dirak statistikası arasındakı əlaqənin nəticəsi olduğunu göstərdi və həmçinin elektronların atomda ən aşağı enerji səviyyəsini niyə tutmadığını analitik əsaslandırdı. . Bunun üçün o, Bor modelini təkmilləşdirməli idi.

Alim bir atomdakı elektronların orbitlərinin hər elektron üçün dörd kvant rəqəmi ilə təsvir olunduğunu təklif etdi. Bu ədədlər elektronun əsas enerji səviyyəsini, onun orbital bucaq impulsunu, maqnit momentini və spin oriyentasiyasını təyin edir. Bu kvant ədədlərindən hər hansı biri müəyyən dəyərlərdən birini qəbul edə bilər və bu dəyərlərin yalnız bəzi kombinasiyaları mövcuddur. Pauli istisna prinsipinə əsasən, bir sistemdə heç bir iki elektron eyni kvant ədədləri dəstinə malik ola bilməz və atomun hər hansı bir qabığı kvant ədədlərinin qiymətləri ilə müəyyən edilən orbitlərin sayını ehtiva edir.

Pauli tərəfindən hazırlanmış istisna prinsipi atomların, atom nüvələrinin və molekulyar spektrlərin elektron qabıqlarının quruluşunu və davranışını anlamaqda böyük rol oynadı.

İstisna prinsipi həm də mikrodünyanın fizikasının başa düşülməsində mühüm rol oynayan Fermi-Dirak statistikasının əsasını təşkil edir. Onun sayəsində kvant nəzəriyyəsi bərk hal, eləcə də elektron qazın statistikası bərk cisimlərin istilik, maqnit və elektrik xassələrini izah etmək üçün əsas təşkil etmişdir.

Paulinin işi sayəsində elementlərin dövri sistemdə düzülüşü və onların kimyəvi qarşılıqlı təsiri izah edilmişdir.

Pauli Schrödinger, Heisenberg, Bor və Dirac ilə birlikdə atom və atomaltı sistemləri təsvir etmək üçün istifadə olunan nəzəri aparatı inkişaf etdirdi. 1926-cı ildə Heyzenberq kvant mexanikasının matris təsvirini təklif etdikdən sonra Pauli ondan hidrogenin müşahidə olunan spektrini təsvir etmək üçün istifadə etdi.

Bu alimlərin araşdırmaları nəticəsində atomun kvant mexaniki modeli yaradılmışdır. Paulinin səyləri sayəsində kvant mexanikası yüksək enerjili hissəciklərin fizikasını və zərrəciklərin işıqla qarşılıqlı təsirini və elektromaqnit sahələrinin digər formalarını öyrənən elm sahələrində tətbiqini tapdı. Sonralar fizikanın bu sahələri relyativistik kvant elektrodinamiği kimi tanındı.

1927-ci ildə Pauli yarımtam spinli hissəcikləri təsvir edən Şrödinger tənliyinin ümumiləşdirilməsini təklif etdi və elektronun spinini təsvir etmək üçün spinorlar təqdim etdi.

Alim 1928-ci ildə Sürixdə Federal Politexnik İnstitutunda professor vəzifəsini tutduqdan sonra onun elmi maraq dairəsi xeyli genişləndi. Pauli bərk cisimlər fizikası, xüsusən də dia- və paramaqnetizm problemləri, kvant sahə nəzəriyyəsi və elementar hissəciklər fizikası ilə maraqlandı.

Sürix İnstitutunun professoru kimi, Amerika Birləşmiş Ştatlarında alim kimi keçirdiyi iki dövr istisna olmaqla, ölümünə qədər qaldı.

1930-cu ildə Pauli daha bir parlaq kəşf etdi. 1930-cu illərdə beta-parçalanma ilə bağlı çoxsaylı tədqiqatlar bir çox alimləri belə nəticəyə gətirdi ki, neytronun parçalanma məhsullarının - elektron və protonun ümumi enerjisi neytronun parçalanmadan əvvəlki enerjisindən azdır. Bu o demək idi ki, mikrokosmosun müəyyən anlarında enerjinin və impulsun saxlanması qanunları yerinə yetirilmir. Pauli bu fikrə qəti şəkildə qarşı çıxdı. Tübingen seminarının iştirakçılarına yazdığı məktubda o, beta-parçalanma məhsulları arasında başqa bir naməlum hissəciyin olduğunu irəli sürdü. O dövrdə zərrəciyin mövcudluğunu eksperimental olaraq sübut etmək mümkün olmadığından alim onun zəif yüklü olduğunu və buna görə də qeydə alına bilməyəcəyini fərz edirdi.

Hissəciyin qeydə alınmasının mümkünsüzlüyü enerji itkisini izah edirdi. 1933-cü ilə qədər Pauli, Enriko Ferminin neytrino adlandırdığı hissəciyin əsas xüsusiyyətlərini formalaşdırdı. Neytrinoların mövcudluğu yalnız iyirmi il sonra, 1956-cı ildə eksperimental olaraq sübuta yetirildi.

1940-cı ildə alim spin-statistik əlaqə teoremini sübut etdi.

Alman qoşunlarının İsveçrəni işğal edəcəyindən qorxan alim 1941-ci ildə Prinston Universitetinin dəvətini qəbul edərək ABŞ-a köçür. 1946-cı ilə qədər Pauli Prinstonda İnstitutun professoru kimi çalışıb fundamental tədqiqat, nəzəri fizika kafedrasına rəhbərlik edir.

1945-ci ildə "təsərrüfat prinsipinin kəşfinə görə, bu da Pauli istisna prinsipi adlanır" alim fizika üzrə Nobel mükafatına layiq görüldü. Pauli mükafatlandırma mərasimi üçün Stokholma getməyib və bu mükafat ona Amerika səfirliyinin əməkdaşı vasitəsilə verilib. Növbəti il ​​alim “Qadağa prinsipi və kvant mexanikası” adlı Nobel mühazirəsini Stokholma göndərdi və burada Pauli prinsipinin inkişafı da daxil olmaqla kvant mexanikası sahəsində gördüyü işlərə yekun vurdu.

1946-cı ildə Nobel mükafatı laureatı Sürixə qayıdır, burada İsveçrə vətəndaşlığını qəbul edir və Sürixdəki Politexnik İnstitutunda müəllimliyini davam etdirir.

Parlaq alim son əsərlərində hissəciklər fizikasını inkişaf etdirmiş, yüksək enerjili hissəciklərin qarşılıqlı təsiri və qarşılıqlı təsir qüvvələrinə dair tədqiqatlar aparmışdır.

Niels Bohr gənc həmkarını "fizikanın təmiz vicdanı" adlandırdı, çünki Pauli həm özünün, həm də həmkarlarının işinə amansız və çox tənqidi yanaşırdı. Hətta dostlarının işi də ondan “tamamilə yanlış” və ya “nəinki səhv, hətta səhvə qədər də deyil!” kimi bir səciyyə aldı. Yaşadığı müddətdə bir çox lətifələrin aktyor qəhrəmanına çevrildi. Şayiələrə görə, Heisenberg yeni nəzəriyyəsini Pauliyə təqdim etdikdən sonra bir müddət sonra Paulidən məktub alıb. Məktubun üzərində “Mən Titian kimi çəkə bilərəm” yazılmış kvadrat çəkilmişdi və məktubun aşağı hissəsində kiçik əlyazma ilə “Yalnız detallar çatışmır” yazılmışdı.

Məşhur alim 100 faiz nəzəriyyəçi idi. Onun tədqiqat laboratoriyasına daxil olan kimi həssas elektron avadanlıqların dərhal sıradan çıxması barədə şayiələr yayılıb. Dünyaca məşhurlaşan bu “Pauli effekti” müxtəlif kolleksiyalara “fiziklər zarafat edir” kateqoriyasından daxil edilib.

"Pauli effekti" ilə əlaqəli bir çox hallar arasında bu da var idi. Bir dəfə Göttingendə Ceyms Frankın laboratoriyasında bahalı qurğu gözlənilməz sarsıdıcı partlayış nəticəsində məhv oldu. Sonradan məlum olduğu kimi, partlayış Paulinin Sürixdən Kopenhagenə getdiyi qatarın Göttingendə bir neçə dəqiqə dayandığı vaxt baş verib.

Məşhur alimin ilk evliliyi uğursuz alınıb. 1934-cü ildə ikinci dəfə - Franziska Bertramla evləndi. Cütlük musiqi dinləməyi sevirdi, teatra getdi.

Şəhərin söhbəti Paulinin tənha gəzintilərinə çevrildi uzun məsafə. O, həmçinin Alp dağlarında balıq tutmağı və gəzintiyə çıxmağı xoşlayırdı.

Alimin ən yaxşı dostlarından biri dünya şöhrətli psixoloq Karl Qustav Yunq idi, Pauli 1923-cü ildən ölümünə qədər onunla çoxlu yazışırdı. Onların yazışmalarından məlum oldu ki, Yunqun təqdim etdiyi sinxronluq anlayışının izahatlarında ən böyük pay əslində Pauliyə məxsusdur. Bundan əlavə, alimi Yunqun əsərlərində qaldırılan arxetiplər, kollektiv şüursuzluq anlayışı, insanın daxili aləminin xarici dünya ilə müqayisəsi maraqlandırırdı.

(1890 - 1958)

Avstriya-İsveçrəli fiziki Volfqanq Ernst Pauli 1890-cı il aprelin 25-də Vyanada məşhur fizik və biokimyaçı, Vyana Universitetinin kolloid kimyası professoru ailəsində anadan olub.

Hətta məktəbdə də özünü əla göstərdi riyazi qabiliyyət, ali riyaziyyatı müstəqil öyrənən və yeni nəşr olunmuş əsər Albert Eynşteynümumi nisbilik nəzəriyyəsinə görə.

1918-ci ildən Volfqanq Pauli məşhur fizik Arnold Sommerfeldin rəhbərliyi altında Münhen Universitetində təhsil alır. 1921-ci ildə doktorluq dərəcəsi aldıqdan sonra Göttingen Universitetində Maks Born və Ceyms Frankonun köməkçisi, 1922-1923-cü illərdə isə çalışmışdır. Kopenhagendəki Nəzəri Fizika İnstitutunda assistent vəzifəsində çalışmışdır Niels Bohr.

1923 Pauli Hamburq Universitetində nəzəri fizika kafedrasının dosenti olur, burada 1924-cü ildə nüvələrin spin və maqnit momentlərinin mövcudluğu nəzəriyyəsini irəli sürərək, spektral xətlərin hiper incə strukturunu izah etmək üçün nüvə spin fərziyyəsini irəli sürür. 1924-1925-ci illərdə. o, müasir nəzəri fizikanın mühüm prinsiplərindən birini formalaşdırdı, ona görə yarım tam spinli iki eyni hissəcik eyni vəziyyətdə ola bilməz - Pauli prinsipi. O, metalda elektron qazın paramaqnetizmini (1927), atomların elektron qabıqlarının quruluşunu izah etdi, 1927-ci ildə spini yeni kvant mexanikasına daxil etdi və elektronun spinini təsvir etmək üçün - matrisləri (Pauli spin matrisləri) də etdi. elektron spin nəzəriyyəsini yaradır.

1928 Volfqanq Pauli Sürixdəki Federal Texnologiya İnstitutunun professoru seçildi və Amerika Birləşmiş Ştatlarında keçirdiyi iki dövr istisna olmaqla, ömrünün sonuna qədər burada işləyir: 1935 - 1936. - Prinstonda (Nyu Cersi) Əsas Tədqiqatlar İnstitutunda müəllim və 1940-1946. - həmin institutun nəzəri fizika kafedrasının müdiri. 1929 ilə birlikdə Verner Heyzenberq Pauli ümumi sahə kvantlaşdırma sxemini təqdim edərək kvant elektrodinamikasını formalaşdırmağa cəhd etdi. sistemlər nəzəriyyəsi sahənin kvantlaşdırılması. Atom spektrlərinin hiper incə strukturunu izah etdi (1928).

1931 Volfqanq Pauli neytrinoların mövcudluğu ilə bağlı fərziyyə irəli sürdü və onun əsas xüsusiyyətlərini (1933) formalaşdırdı. Yalnız 1956-cı ildə neytrinoların qeydiyyatına alındı.

1940-cı ildə o, statistika ilə spin arasındakı əlaqəyə dair teoremi sübut etdi, 1941-ci ildə elektrik yükünün saxlanma qanununun kalibrli transformasiyalar zamanı invariasiya ilə əlaqəli olduğunu göstərdi.

1945 Pauli "istisna prinsipini kəşf etdiyinə görə" Fizika üzrə Nobel Mükafatına layiq görüldü, buna Pauli prinsipi də deyilir.

1946 Volfqanq Pauli İsveçrə vətəndaşı oldu. O, heç vaxt qeyri-səlis mübahisələrə və dayaz mühakimələrə yol vermədi, öz işini güzəştsiz tənqidi təhlil, buna görə həmkarları onu "fizikanın vicdanı" adlandırdılar. 1955-ci ildə alim elementar hissəciklərin simmetriyalarını əks etdirən teoremin son versiyasını tərtib etdi.

Avstriya-İsveçrəli fizik Volfqanq Ernst Pauli Vyanada anadan olub. Atası Volfqanq Cozef Pauli tanınmış fizik və biokimyaçı, Vyana Universitetində koloidal kimya professoru idi. Anası Bertha (nee Schutz) Pauli, Vyana teatrı və jurnalist dairələri ilə əlaqəli bir yazıçı idi. Paulinin kiçik bacısı Herta aktrisa və yazıçı oldu. Məşhur fizik və filosof Ernst Mach onun xaç atası idi. AT Ali məktəb Vyanada Pauli qeyri-adi riyazi qabiliyyətlər nümayiş etdirdi, lakin dərsləri darıxdırıcı hesab edərək, ali riyaziyyatın müstəqil öyrənilməsinə keçdi və buna görə də Albert Eynşteynin ümumi nisbi nəzəriyyə ilə bağlı yenicə dərc olunmuş əsərini dərhal oxudu.

1918-ci ildə Pauli Münhen Universitetinə daxil olur və burada məşhur fizik Arnold Sommerfelddən təhsil alır. Bu zaman alman riyaziyyatçısı Feliks Klein riyazi ensiklopediya nəşr etməklə məşğul idi. Klein Sommerfelddən Eynşteynin ümumi və xüsusi nisbi nəzəriyyəsi haqqında icmal yazmağı, Sommerfeld isə öz növbəsində 20 yaşlı Paulidən bu məqaləni yazmağı xahiş etdi. O, tez bir zamanda 250 səhifəlik bir məqalə yazdı, Sommerfeld bunu "sadəcə ustalıqla hazırlanmış" kimi təsvir etdi və Eynşteyn onu təriflədi.

1921-ci ildə hidrogen molekulunun nəzəriyyəsi üzrə doktorluq dissertasiyasını tamamlayan və universitet üçün ən qısa müddətdə doktorluq dərəcəsini alan Pauli, təhsil aldığı Göttingenə getdi. elmi araşdırma Max Born və James Franck ilə. 1922-ci ilin sonunda Kopenhagendə Niels Borun köməkçisi kimi çalışır. Sommerfeld, Born, Frank və Borun rəhbərliyi altında işləmək Paulinin atom və subatom hissəcikləri ilə məşğul olan fizikanın yeni sahəsinə, kvant nəzəriyyəsinə marağının artmasına səbəb oldu və o, bu sahədə fiziklərin üzləşdiyi problemlərə tam qərq oldu.

Klassik fizikanın prinsipləri makroskopik fizikanın davranışını qənaətbəxş şəkildə izah etməyə imkan versə də. fiziki sistemlər, eyni prinsipləri atom miqyaslı hadisələrə tətbiq etmək cəhdləri uğursuz oldu. Atomun nüvə modeli xüsusilə mürəkkəb görünürdü, ona görə elektronlar mərkəzi nüvə ətrafında fırlanırdı. Klassik fizikanın prinsiplərinə görə orbitdə olan elektronlar davamlı olaraq elektromaqnit şüaları yaymalı, enerji itirərək nüvəyə doğru spirallənməlidir. 1913-cü ildə Bor elektronların davamlı olaraq radiasiya yaya bilməyəcəyini təklif etdi, çünki onlar icazə verilən orbitlərdə olmalıdırlar; bütün aralıq orbitlər qadağandır. Elektron yalnız bir icazə verilən orbitdən digərinə kvant sıçrayışı etməklə radiasiya yaya və ya uda bilər.

Bor modeli qismən atom spektrlərinin öyrənilməsinə əsaslanırdı. Bir element qızdırıldıqda və qaz və ya buxar vəziyyətinə keçdikdə, xarakterik bir spektrlə işıq saçır. Bu spektr Günəşin spektri kimi davamlı rəng bölgəsi deyil, daha geniş qaranlıq sahələrlə ayrılmış xüsusi dalğa uzunluqlarının parlaq xətlərinin ardıcıllığından ibarətdir. Borun atom modeli izah edildi əsas məqam atom spektrləri: elektronların bir icazə verilən orbitdən digər aşağı enerjili orbitə keçdiyi zaman hər bir xətt atomun buraxdığı işığı əks etdirir. Üstəlik, model çoxunu düzgün proqnozlaşdırdı xarakterik xüsusiyyətlərən sadə atom spektri - hidrogenin spektri. Eyni zamanda, bu modeldən istifadə edərək daha mürəkkəb atomların spektrləri daha az müvəffəqiyyətlə təsvir edilmişdir.

Bohr modelinin daha iki əhəmiyyətli çatışmazlığı Pauliyə sonradan kvant nəzəriyyəsinə əhəmiyyətli töhfə verməyə kömək etdi. Birincisi, bu model hidrogen spektrindəki bəzi incə detalları izah edə bilmədi. Məsələn, bir atom qazı bir maqnit sahəsinə yerləşdirildikdə, spektral xətlərin bəziləri bir-birinə yaxın olan bir neçə xəttə bölündü, bu effekti ilk dəfə 1896-cı ildə Peter Zeeman kəşf etdi. Bununla belə, daha əhəmiyyətlisi, elektron orbitlərinin sabitliyinin tam izah edilməmişdir. Elektronların davamlı olaraq radiasiya yayaraq nüvəyə doğru spiralləşə bilməyəcəyi açıq-aydın hesab edilsə də, onların sıçrayışlarda, bir icazə verilən orbitdən digərinə keçərək və ən aşağı enerji vəziyyətində bir araya toplaşmaması üçün heç bir aşkar səbəb yox idi.

1923-cü ildə Pauli Hamburq Universitetində nəzəri fizika kafedrasının dosenti oldu. Burada, 1925-ci ilin əvvəlində, o, atomların quruluşu və onların davranışının nəzəri tədqiqatları ilə məşğul idi. maqnit sahələri, Zeeman effekti və digər spektral parçalanma növləri nəzəriyyəsini inkişaf etdirmək. O, elektronların müəyyən bir xüsusiyyətə malik olmasını təklif etdi, sonra Samuel Goudsmit və George Uhlenbeck bunu spin və ya daxili bucaq impulsu adlandırdılar. Maqnit sahəsində elektron spininin iki mümkün istiqaməti var: spin oxu sahə ilə eyni istiqamətə və ya əks istiqamətə yönəldilə bilər. Bir atomdakı elektronun orbital hərəkəti tətbiq olunan xarici sahədən asılı olaraq fərqli istiqamətləndirilə bilən başqa bir oxu müəyyən edir. Spin və orbital orientasiyaların müxtəlif mümkün kombinasiyaları enerji baxımından bir qədər fərqlənir, nəticədə atom enerjisi hallarının sayı artır. Elektronun bu alt səviyyələrin hər birindən başqa orbitə keçidi işığın bir qədər fərqli dalğa uzunluqlarına uyğun gəlir, bu da spektral xətlərin incə parçalanmasını izah edir.

Pauli elektronun bu “ikiqiymətli” xüsusiyyətini təqdim etdikdən qısa müddət sonra o, analitik şəkildə atomdakı bütün elektronların niyə ən aşağı enerji səviyyəsini tutmadığını izah etdi. Onun tərəfindən təkmilləşdirilmiş Bohr modelində, məqbuldur enerji vəziyyətləri, və ya bir atomdakı elektronların orbitləri hər elektron üçün dörd kvant nömrəsi ilə təsvir olunur. Bu ədədlər elektronun yer enerji səviyyəsini, onun orbital bucaq impulsunu, maqnit momentini və (bu Paulinin töhfəsi idi) spininin istiqamətini müəyyən edir. Bu kvant ədədlərinin hər biri yalnız müəyyən dəyərləri qəbul edə bilər, üstəlik, bu dəyərlərin yalnız bəzi birləşmələrinə icazə verilir. O, Pauli istisna prinsipi kimi tanınan qanunu tərtib etdi, ona görə bir sistemdə heç bir iki elektron eyni kvant ədədləri dəstinə malik ola bilməz. Beləliklə, bir atomdakı hər bir qabıq yalnız kvant ədədlərinin icazə verilən dəyərləri ilə müəyyən edilmiş məhdud sayda elektron orbitlərini ehtiva edə bilər.

Pauli istisna prinsipi atomların, atom nüvələrinin, metalların xassələrinin və digər fiziki hadisələrin quruluşunu və davranışını anlamaqda əsas rol oynayır. O, elementlərin kimyəvi qarşılıqlı təsirini və dövri sistemdə əvvəllər anlaşılmaz olan düzülüşü izah edir. Pauli özü maqnit xüsusiyyətlərini başa düşmək üçün istisna prinsipindən istifadə etdi sadə metallar və bəzi qazlar.

Pauli özünün istisna prinsipini formalaşdırdıqdan qısa müddət sonra kvant nəzəriyyəsi Ervin Şrödinger, Verner Heyzenberq və P. A. M. Dirakın işi ilə möhkəm nəzəri əsas əldə etdi. Atom və atomaltı sistemləri təsvir etmək üçün istifadə etdikləri nəzəri aparat kimi tanındı kvant mexanikası. Borun atom modeli spektrləri və digər atom hadisələrini proqnozlaşdırmaqda daha uğurlu olan kvant mexaniki modeli ilə əvəz olundu. Paulinin nailiyyətlərinə gəlincə, onlar kvant mexanikasının yüksək enerjili hissəciklər fizikası və zərrəciklərin işıqla qarşılıqlı təsiri və elektromaqnit sahələrinin digər formaları kimi sahələri əhatə etməyə imkan verdilər. Bu sahələr relativistik kvant elektrodinamiği kimi tanındı.

1928-ci ildə Pauli Piter Debaydan sonra Sürixdəki Federal Texnologiya İnstitutunun professoru oldu və ABŞ-da keçirdiyi iki dövr istisna olmaqla, ömrünün sonuna qədər burada qaldı; 1935/36-cı tədris ilini Prinstonda (Nyu Cersi) Əsas Tədqiqatlar İnstitutunda qonaq mühazirəçi kimi keçirdi və İkinci Dünya Müharibəsi zamanı Almaniyanın İsveçrəni işğal edəcəyindən qorxaraq həmin instituta qayıtdı və burada rəhbərlik etdi. 1940-1946-cı illərdə nəzəri fizika kafedrası

30-cu illərdə. fizikaya daha bir mühüm töhfə verdi. Nüvədəki bir neytronun protona çevrilərək elektron buraxdığı atom nüvələrinin beta parçalanması ilə bağlı müşahidələr enerjinin saxlanması qanununun açıq şəkildə pozulmasını aşkar etdi: bütün qeydə alınmış parçalanma məhsulları nəzərə alındıqdan sonra, parçalanmadan sonrakı enerji. çürümədən əvvəl dəyərindən az olduğu ortaya çıxdı. 1930-cu ildə Pauli bir fərziyyə irəli sürdü ki, ona görə belə bir parçalanma zamanı bucaq impulsunun saxlanması qanununun qüvvədə qaldığı halda, itirilmiş enerjini daşıyaraq hansısa qeydə alınmamış hissəcik (Enriko Fermi neytrino adlandırırdı) buraxıldığı güman edilirdi. Sonda neytrinolar 1956-cı ildə qeydə alınıb.

1945-ci ildə Pauli fizika üzrə Nobel Mükafatına layiq görüldü, "təcrid prinsipini kəşf etdiyinə görə, buna Pauli istisna prinsipi də deyilir". O, mükafatlandırma mərasimində iştirak etməyib və Stokholmdakı Amerika səfirliyinin əməkdaşı onun adından mükafat alıb.Sonrakı il Stokholma göndərilən Nobel mühazirəsində Pauli istisna prinsipi və kvant mexanikası ilə bağlı işinə yekun vurub.

Pauli 1946-cı ildə İsveçrə vətəndaşı oldu. Sonrakı işlərində o, yüksək enerjili hissəciklərin qarşılıqlı təsiri və onların qarşılıqlı təsir göstərdiyi qüvvələrin problemlərini işıqlandırmağa çalışdı, yəni. indi yüksək enerji fizikası və ya hissəciklər fizikası adlanan fizika sahəsində çalışmışdır. O, həmçinin simmetriyanın zərrəciklər fizikasında oynadığı rola dair dərin araşdırmalar apardı. Həqiqətən fantastik qabiliyyətlərə və fiziki problemlərin mahiyyətinə dərindən nüfuz etmək qabiliyyətinə malik olan o, qeyri-müəyyən mübahisələrə və səthi mühakimələrə dözümsüz idi. O, öz əsərini elə amansız tənqidə məruz qoydu ki, onun nəşrləri faktiki olaraq xətasızdır. Həmkarları onu “fizikanın vicdanı” adlandırırdılar.

Qısa və bədbəxt ilk evliliyindən sonra boşandıqdan sonra Pauli 1934-cü ildə Franziska Bertram ilə evləndi. Fəlsəfə və psixologiyaya dərin marağı ilə dostu C. G. Jung ilə söhbət etməkdən böyük həzz alırdı. O, incəsənətə, musiqiyə və teatra da böyük hörmət bəsləyirdi. İstirahət zamanı o, üzməyi, İsveçrənin dağlarında və meşələrində gəzməyi xoşlayırdı. Paulinin intellektual qabiliyyətləri onun əlləri ilə işləmək "bacarığı" ilə kəskin uyğunsuzluqda idi. Onun həmkarları müəmmalı “Pauli effekti” haqqında zarafat edirdilər ki, burada sadəcə olaraq qısa boylu, artıq çəkili alimin laboratoriyada olması hər cür nasazlıqlara və qəzalara səbəb olur. 1958-ci il dekabrın əvvəlində Pauli xəstələndi və tezliklə, dekabrın 15-də öldü.

Pauli Nobel mükafatı ilə yanaşı, Franklin İnstitutunun Franklin medalına (1952) və Alman Fizika Cəmiyyətinin Maks Plank medalına (1958) layiq görülüb. İsveçrə Fizika Cəmiyyətinin, Amerika Fizika Cəmiyyətinin, Amerika Assosiasiyasının üzvü idi. fundamental elmlər, habelə xarici üzv

(1900-1958) İsveçrəli nəzəri fizik, kvant mexanikasının banisi

Volfqanq Pauli Vyanada anadan olub. Atası Josef Pauli məşhur fizik və biokimyaçı, Vyana Universitetinin professoru idi. Gələcək alimin anası Berta Pauli məşhur yazıçı və teatr tənqidçisi idi. Gələcək alimin xaç atası məşhur fizik və filosof Ernst Mach idi.

Uşaqlıqda Volfqanq Pauli aktyor olmaq arzusunda idi və sonradan həqiqətən aktyorluq sahəsini seçən kiçik bacısı ilə birlikdə çoxlu musiqilər etdi. Ancaq uşağın riyazi qabiliyyətlərini görən müəllimlərin məsləhəti ilə o, Münhen Universitetinə daxil olur və burada məşhur fizik Arnold Sommerfeldin rəhbərliyi altında seminarda iştirak edir. 1921-ci ildə gənc universiteti bitirdi.

Lakin Volfqanq Pauli şans sayəsində ciddi şəkildə elmlə məşğul olmağa başladı. Sommerfeldin riyaziyyatı ilə tanış olan Feliks Klein ondan Almaniyada nəşr olunan riyazi ensiklopediya üçün nisbilik nəzəriyyəsi ilə bağlı məqalə yazmağı xahiş edir. İş qrafiki çox olduğundan Sommerfeld bu işi Pauliyə həvalə edib.

O, Sommerfeldin nəzərdən keçirilməsi üçün Albert Eynşteynə göndərdiyi 250 səhifəlik "məqalə" yazdı. Ondan sonra müsbət rəy Pauli bu işi magistr dissertasiyası kimi müdafiə etmişdir. Bundan cəmi bir il sonra o, doktorluq dissertasiyasını müdafiəyə təqdim etdi, müvəffəqiyyətlə müdafiə etdikdən sonra Göttingenə getdi və burada tədris və elmi fəaliyyətə başladı.

Bununla belə, Volfqanq Pauli Göttingendə çox qalmadı. 1922-ci ildə Kopenhagenə köçdü və Niels Borun köməkçisi oldu. Orada gənc fizik atom spektrlərinin tədqiqi ilə məşğul oldu. Onların tədqiqi ilə məşğul olan Pauli N.Borun təklif etdiyi atom nəzəriyyəsinə mühüm əlavələr etdi. Xüsusilə, elektronların ətrafında fırlandığı orbitlərdən danışmamağın daha düzgün olduğu qənaətinə gəldi. atom nüvəsi, lakin onun ətrafında əmələ gətirdikləri qabıqlar haqqında.

Bundan əlavə, Wolfgang Pauli göstərdi ki, hər bir belə qabıqda ciddi şəkildə müəyyən edilmiş sayda elektron ola bilər.

Bu nəzəri model Ervin Şrödinger, Verner Heyzenberq və Pol Dirakın əsərləri ilə təsdiqləndikdən sonra məlum oldu ki, Volfqanq Paulinin işi fizikada kvant mexanikası adlanan yeni bir istiqamət açdı və ən mühüm kvant mexaniki prinsipi Pauli prinsipi. Gənc alim öz kəşflərini Hamburq Universitetində dosent olarkən edib.

1928-ci ildə Volfqanq Pauli Almaniyanı tərk edərək İsveçrəyə köçdü və burada Sürix Texnologiya İnstitutunda işləməyə başladı. 1930-cu ildə o, bir məqalə dərc edərək, atom nüvəsinin parçalanması zamanı elektron və neytronlarla yanaşı, daha bir qeydə alınmamış hissəciyin meydana çıxmalı olduğunu sübut etdi. Bu kəşf illər sonra, onu neytrino adlandıran Enriko Fermi tərəfindən kəşf edildikdən sonra təsdiqləndi.

Volfqanq Pauli İkinci Dünya Müharibəsi illərini ABŞ-da keçirib. Orada 1945-ci ildə fizika üzrə Nobel mükafatı aldığını öyrəndi. 1946-cı ildə onu alan Pauli yenidən İsveçrəyə qayıtdı və ömrünün sonuna qədər burada yaşadı.

Fizika sahəsində böyük xidmətləri olan, eyni zamanda, müxtəlif bədbəxtliklər gətirən bir şəxs adından zövq alırdı. Dedilər ki, o, laboratoriyada görünən kimi orada hər cür nasazlıqlar, qəzalar başlayıb.

Həqiqətən də Wolfgang Paulini tanıyan hər kəs onun nadir hallarda öz əlləri ilə heç nə edə bilmədiyini qeyd edirdi. Evindəki bütün işləri ikinci həyat yoldaşı Fransiska Bertrand idarə edirdi. Onun ən yaxın dostu və istirahət ortağı məşhur alman filosofu Karl Yunq idi.

Volfqanq Pauli elm tarixinə təkcə nəzəriyyəçi kimi deyil, həm də elmi fikrin tarixinə və fəlsəfəsinə dərindən nüfuz etməyə çalışan mütəfəkkir kimi daxil olmuş və silsilə əsərlər nəşr etdirmişdir. əsas əsərlər bu məsələ ilə bağlı.