沃尔夫冈泡利

沃尔夫冈·泡利美籍奥地利物理学家01人物生平个人履历科学成就逸闻趣事目录030204基本信息沃尔夫冈·泡利（WolfgangE.Pauli，1900.4.25-1958.12.15），1900年4月25日生于奥地利维也纳，毕业于慕尼黑大学，1958年12月15日，在苏黎世逝世，享年58岁。美籍奥地利科学家、物理学家。父亲是维也纳大学的物理化学教授，教父是奥地利的物理学家兼哲学家。人物生平人物生平童年的泡利1900年4月25日生于奥地利维也纳一位医学博士的家庭里，从童年时代就受到科学的熏陶，在中学时就自修物理学。1918年中学毕业后，泡利带着父亲的介绍信，到慕尼黑大学访问著名物理学家索末菲（A.Sommerfeld）,要求不上大学而直接做索末菲的研究生，索末菲当时没有拒绝，却难免不放心，但不久就发现泡利的才华，于是泡利就成为慕尼黑大学最年轻的研究生。1918年，18岁的泡利初露锋芒，他发表了第一篇论文，是关于引力场中能量分量的问题。1919年，泡利在两篇论文中指出韦耳（H.Wegl）引力理论的一个错误,并以批判的角度评论韦耳的理论。其立论之明确，思考之成熟，令人很难相信这出自一个不满20岁的青年之手。泡利在演讲1921年，泡利以一篇氢分子模型的论文获得博士学位。同年，他为德国的《数学科学百科全书》写了一篇长达237页的关于狭义和广义相对论的词条，该文到今天仍然是该领域的经典文献之一，爱因斯坦曾经评价说：“任何该领域的专家都不会相信，该文出自一个仅21岁的青年人之手，作者在文中显示出来的对这个领域的理解力、熟练的数学推导能力、对物理深刻的洞察力、使问题明晰的能力、系统的表述、对语言的把握、对该问题的完整处理、和对其评价，使任何一个人都会......科学成就泡利矩阵β衰变泡利原理科学成就泡利矩阵1927年他引入了2×2泡利矩阵作为自旋操作符号的基础，由此解决了非相对论自旋的理论。泡利的结果引发了保罗·狄拉克发现描述相对论电子的狄拉克方程式。虽然狄拉克说，他发明的这些相同的矩阵是通过自己独立思考，并没有受到泡利的影响。狄拉克在结合狭义相对论与量子力学的过程中，发明类似的，但更大的（4×4）旋转矩阵，用以解释费米子的自旋。泡利原理泡利最重要的成就是泡利原理泡利不相容原理（Pauli’sexclusionprinciple又称泡利原理、不相容原理）：在原子的同一轨道中不能容纳运动状态完全相同的电子。一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子。如氦原子的两个电子，都在第一层（K层），电子云形状是球形对称、只有一种完全相同伸展的方向，自旋方向必然相反。每一轨道中只能容纳自旋相反的两个电子，每个电子层中可能容纳轨道数是n个，因此每层最多容纳电子数是2n个。β衰变1930年，泡利考虑了β衰变中能量不守恒的问题。12月4日，在一封给莉泽·迈特纳的信中，泡利向迈特纳等人提出了一个当时尚未观测到过的、电中性的、质量不大于质子质量1%的假想粒子来解释β衰变的连续光谱。1934年，恩里科·费米将这个粒子加入他的衰变理论并称之为中微子。首次证实中微子存在性的是1956年FrederickReines和克莱德考恩的实验，两年半之后泡利去世。在接到消息后，他回了一封电报：“感谢您的消息，对于懂得等待的人，一切终将了然。泡利。”个人履历个人履历年轻的泡利(2张)命运给了泡利良好的生活、学习环境，他也自我证明了自己并未被命运宠坏。上中学时，泡利就对当时鲜为人知的爱因斯坦的广义相对论产生了浓厚的兴趣，经常埋首研读。1918年中学毕业后就成为慕尼黑大学苏末菲教授的研究生。他的物理老师——著名的索末菲教授请他为德国正准备出版的百科全书写一篇关于相对论的文章，泡利居然完成了一部250页的专题论著，使教授大为惊讶。1921年，泡利获慕尼黑大学博士学位。后来，爱因斯坦看过泡利的论著后说：“任何一个人看到这样成熟和富于想象力的著作，都不能相信作者只是个21岁的学生。”泡利在学生时代就已展露了不同凡响的科学才华，引起了一些著名物理学家的注意。泡利和狄拉克大学毕业后，泡利先后给马克斯·玻恩和尼尔斯·玻尔当助手。这两位当时站在世界物理学前沿，而后又都获得诺贝尔奖的科学家后来说到泡利时，都对他那寻根究底追本溯源一丝不苟的钻研精神和他那闪现灵敏的思想火花记忆犹新。泡利总是有与众不同的见解而且绝不轻易为别人说服，他好争论但绝不唯我独尊。当他验证了一个学术观点并得出正确结论后，不管这个观点是他自己的还是别人的，他都兴奋异常，如获至宝，而把争论时的面红耳赤忘得一干二净。正是他这种远世俗重真理的科学态度，赢得了索末菲、玻恩和玻尔的厚爱。他也从这些名师那里学到了富有教益的思维方法和实验技巧，为他后来的科研攀登打下了坚实的基础，终于以发现量子的不相容原理而迈入世界著名物理学家的行列。1925年春，从汉堡大学传出一个令世界物理学界瞩目的消息：一个新的物理学原理——不相容原......逸闻趣事逸闻趣事天才的教父泡利出生于维也纳一个研究胶体化学的教授的家中，他的教父是著名的马赫先生。马赫先生被爱因斯坦称为相对论的先驱——虽然马赫先生并不给爱因斯坦这个面子，声称他对于相对论的相信程度，像他对分子论的相信程度一样。而众所周知，马赫先生极其反对分子论，而这种反对是使那个统计物理的天才波尔兹曼最终绝望而自杀的原因之一。泡利与实验（泡利效应）泡利大概天生不适合作实验。据说他出现在哪里，哪里的实验室仪器就会有故障。有次，实验物理学家弗兰克(J.Frank-1925年诺贝尔物理学奖得主，Franck-Hertz实验中的那位弗兰克)位于哥廷根大学的实验室仪器突然失灵。于是弗兰克写信给泡利，很欣慰地告诉他说你总算无辜了一回。后来过了不久，泡利回信很诚实地“自首”说自己虽不在第一现场，但事发当时自己乘坐的从苏黎世到哥本