物质的现代理解的基石,泡利不相容原理获得了诺贝尔物理学奖在1945年。根据原则,没有两个电子在一个原子可以分享所有四个量子数在同一时间。泡利不相容的工作之前,只有三个量子数描述电子的能量状态是公认的。第四,就像他所形容的,可能只有两个值之一,源于他的作品涉及塞曼效应的物理现象,后来发现电子自旋由塞缪尔·古德米斯特和乔治乌伦贝克发现的。
泡利出生于1900年4月25日在维也纳。他的父母都是受过良好教育,创造了一个有利于学习的环境为他们的儿子。泡利的父亲时,沃尔夫冈•约瑟夫泡利伯蒂卡米拉结婚舒兹,他跑医疗实践,但是他们的第一个孩子出生的时候他开始实施维也纳大学生物化学的研究和教学。泡利的母亲是一个作家。职业让他们接触到许多著名的人,这有助于灌输高标准,泡利在他的青春。恩斯特马赫,著名的奥地利物理学家和哲学家,是男孩的教父。
泡利的早期教育,包括他的数学ayx亚洲和物理概论,在维也纳举行。他毕业于Doblingen体育馆后不久,他的第一篇论文,讨论了广义相对论,出现在打印。他搬到慕尼黑大学学习。以及其他许多有前途的年轻科学家,他有机会学习阿诺德·索末菲一个出色的德国物理学家。泡利的相对论才华和熟练启发索姆费尔德邀请他写这一章的狭义相对论和广义相对论的理论数学科学的百科全书。超过200页的章和已经发表的专著,仍然被认为是一个杰出的论文主题。它在1921年首次出现在打印,只有几个月后泡利获得了物理学博士学位。阿尔伯特·爱因斯坦相对论的发起者,称赞泡利的文章:
“没人研究这个成熟,隆重的构思工作会认为作者是一个21岁的人。最敬佩一个奇迹,心理理解的发展理念,踏实的数学推导,深刻的物理洞察力,清醒的能力,系统演示,文学的知识,完成治疗的主题,或确信批判性的评价。”
获得学位后,泡利接受一个助教奖学金的位置从马克斯哥廷根大学的诞生。第二年他前往哥本哈根,丹麦,每尼尔斯·波尔的要求,邀请他在研究机构工作,后来被称为尼尔斯·波尔理论物理研究所。有泡利试图开发一个解释塞曼效应,这是谱线的分裂与强磁场由荷兰物理学家彼得·塞曼。泡利一年后离开哥本哈根大学教汉堡,但他坚持他的塞曼效应。
在他早期在汉堡,泡利塞曼效应的考虑导致了他的假定存在一个展品two-valuedness第四个量子数。不久之后,一篇论文被埃德蒙斯托纳启发他延长他的工作为了解释为什么所有的电子在原子中不能占据最低能级。结果是泡利不相容原理。除了理论上的能力占电子轨道,不相容原理阐明元素周期表和物质的一般特征。粒子遵守泡利不相容原理被称为费米子;那些不被称为玻色子。
不相容原理的发展后,泡利帮助相信量子力学的矩阵理论的海森堡于1926年制定。他利用矩阵理论推导出氢原子的光谱,通过实验可以观察到。同样是在1926年,泡利写的另一个重要的科学论文,一章的量子理论物理手册。第二年他延长他的工作与旋转矩阵理论,导致他现在所谓的发展泡利矩阵。
泡利离开汉堡1928年苏黎世接受理论物理空的椅子彼得德拜瑞士联邦理工学院(乙)。1929年,泡利结婚Kathe Margarethe Deppner,但不到一年后离了婚。大约在同一时间,泡利的母亲去世了。这些事件有一个深深的影响泡利,患有抑郁严重程度足以寻求卡尔·荣格的帮助下,著名的瑞士精神病学家。泡利再次结婚,1934年他与荣格的疗程结束,尽管这两个经常与他们生活的大部分时间。泡利的第二个联盟,Franciska伯特伦,一直持续到他的死亡。他没有孩子的婚姻。
担任系主任期间,泡利帮助ETH最好的理论物理领域的研究机构。1931年,泡利物理学做出了另一个重要贡献:理论发现的中微子。发现源自β衰变的研究在1920年代末,表明,少量的能量和动量消散当一个原子核放出β粒子。这损失显然违反了法律的保护。为了解释异常同时保持守恒定律完好无损,泡利提出的存在一个卸货很少或根本没有质量的粒子,进行能量和动量远离原子核,从而解释明显损失。泡利不相容的理论后来被称为中微子(创造的一个术语恩里科费米通过实验手段),首次发现在1950年代末。
1933年,泡利不相容的另一章写道物理手册,这一次波动力学理论。物理学的论文如此受欢迎社区来将它称为“新约”,和他之前的章节在相对论“旧约”。In 1938, Pauli left ETH because Nazi-controlled Germany had annexed Austria, rendering him a German citizen. Although raised Roman Catholic, Pauli had Jewish roots, which made him a possible target of persecution by the Germans. After two failed attempts to acquire Swiss citizenship, in 1940 he immigrated to the United States and joined the faculty at Princeton University.
泡利赢得了1945年诺贝尔物理学奖,因为他发现了不相容原理。然而,战争使他不可能去瑞典参加颁奖典礼。为了纪念这一特殊时刻,泡利的同事在美国为他举行仪式。阿尔伯特·爱因斯坦给最后的演说,他宣布泡利是他的学术继承人。第二年泡利成为了美国公民。而是留在美国,他再次回到苏黎世椅子ETH理论物理学系,在他职业生涯的工作。
泡利是给一个讲座在1958年,当时他突然经历了一轮的剧痛。他几周后死于胰腺癌在12月15日。最后的病房,他留在编号137,事实他指出他的游客。有特殊意义泡利,人数一直好奇和迷惑的精细结构常数,也约等于1/137。
