PAULI, Wolfgang Ernst

P. egy eredetileg Prágában honos, német-cseh-zsidó családból származott. Apja Wolfgang Josef P. orvosdoktor (1869-1955), aki 1922-ben rendes tanár és vezető volt az orvosi kolloid-kémia újonnan felállított intézetében a bécsi egyetemen. A bécsi egyetemre való kinevezése miatt 1898-ban áttért a katolikus hitre; anyja Bertha Camilla Maria, született Schütz volt (1878-1927, öngyilkosság), irónő és szocialista-feminista orientáltságú szerkesztőnője a Neue Freie Presse nevű napilapnak. P., akinek keresztapja az ismert bécsi fizikus és filozófus, Ernst →Mach volt, állítólag már tizenkét-éves korában kijavította egy nyilvános előadás alkalmával későbbi tanára, Arnold Sommerfeld számítási hibáját és 16 évesen olvasta és megértette Einstein akkor még nem általánosan elismert relativitás-elméletét.
1918-ban P. Bécsben kitüntetéssel érettségizett, majd Münchenben tanult Sommerfeldnél, ahol bevezetést nyert az atomszerkezetbe és a kvantumelmélet alapjaiba. Egy első, 1919-ben publikált munkáját egy „beszálló-munka” követte: egy részletes kritikai cikk a relativitás-elméletről. A cikket maga Einstein is igen pozitívan fogadta. Ez a cikk Sommerfeld sürgetésére később könyvként, valamint 1856-ban új kiadásként angolul is megjelent.
1921-ben P. „summa cum laude” doktorált – disszertációja ara a felismerésre vezetett, hogy a kvantumelmélet abban az időben érvényes alakja nem korrekt – és P. még ugyanabban az évben tanársegéde lett Max Born-nak Göttingában. Niels Bohr meghívásának eleget téve, 1922-ben P. áttette székhelyét Koppenhágába, ahol főfeledata a „Zeeman-effektus” magyarázata volt; ez az effektus a normális jelenségektől eltérő hasadása azoknak a sptektrumvonalaknak, amelyeket egy atom egy mágneses mezőbe kibocsát.
1923-ban P. tudományos segéderő lett Wilhelm Lenznél a hamburgi egyetemen, és a következőkben Werner Heisenberggel, akivel Münchenben összebarátkozott, tovább Bornnal és Bohrral dolgozott együtt a mátrixmechanikán. 1924-ben habilitált, és magántanári székfoglalójában azt a – Bohrral ellentmondásban álló – meggyőződését fejezte ki, miszerint az elektronhéjak és a Zeeman-effektus spektrumvonalai között kölcsönhatásoknak kellene lenniök. Bohr az atommag egy sajátságát tekintette a Zeeman-effektus okaként, míg P. a már ismert három kvantumszám (a pálya terjedelme, forgási impulzusa és ennek „megengedett” = kizárólagosan lehetséges irányai) mellett az elektronok egy eddig nem ismert további tulajdonságát sejtette. Ezt a negyedik kvantumszámot a további kutatások az elektron saját tengelye körüli forgásával („spin”) azonosították. 1925-ben publikálta P. a végül ma is „P-elv”-nek nevezett „kizárási elvét”, amelynek következtében minden energia-állapotban, ha ez mind a négy kvantumszám által le van írva, nem több mint egy elektron lehet jelent. Ennek az elméletnek, amelyért P. 1945-ben fizikai Nobel-díjat kapott, különös jelentősége lett, amikor felismerték, hogy a periódusos rendszerben még fel nem fedezett elemek az atom héjai, és a héjakban lévő elektronok számának elméleti meghatározása alapján előre megjósolhatók és besorolhatók.
Miután 1926-ban rendkívüli egyetemi tanárnak nevezték ki. P. Hamburgban az atomok fajhőjével és elektromos vezetőképességével is foglalkozott, és kutatásaival az anyag mágneses sajátságára nézve fontos alapot szolgáltatott a későbbi fémfizikához. Erwin →Schrodingert kiegészítve felállított egy nem-relativisztikus hullám-egyenletet az elektronspín leírására és 1929-ben – mint az elméleti fizika egy éve rendkívüli tanára a zürichi ETH-n – Heisenberggel együtt megalkotta a kvantum-térelméletet, amely Einstein relativitás-elméletének egyesítése a kvantum-elmélettel. A víz atommagjainak (protonoknak) a vizsgálata azt mutatta P.-nek, hogy ezek – mint az elektronok – felesszámú spínt mutatnak, és teljesítik a kizárási elv követelményeit. Az 1930-as években P. – a beta-bomlás problémáján dolgozva – azt találta, hogy az atommagból kilökött részecskék energiája ugyanannak az anyagnak különböző atomjai esetében nem mindig azonos, és az energia egy részének eltűnését minden elektron esetében egy második részecske kibocsátásával magyarázza, amelynek nincs említésre méltó tömege, sem töltése, és amely az elektron energiáját a kívánatos értékre emeli. Ez a részecske, amelyet Enrico Fermi később „neutrino”-nak nevezett és amelynek létezését csak 1956-ban tudta Cowan és Reines Los Alamosban (USA) kísérletileg igazolni, P. szerint a kilökődés pillanatában keletkezik, és az atomban a változás bekövetkezése után újra eltűnik.
1935/36-ban P. Einsteinnel egy időben tartózkodott vendégprofesszorként Princetonban, (New Jersey), az Institute for Advanced Studies-ban, miután már 1931-ben tartott vendég-előadásokat a michigani állami egyetemen.
Ausztria csatlakozásával a hitleri Németországhoz (Anschluss) 1938 márciusában, P. német útlevelet kapott, azonban származása miatt és apja, valamint testvére, Hertha (1909-1973) és unokatestvére, Felix emigrációja miatt féltenie kellett , bár a német hatóságok nem sorolták be hivatalosan „zsidónak”. Miután P. kérelmét svájci állampolgárság iránt többszörösen elutasították, 1940-ben ismét elfogadott egy meghívást a princetoni intézetbe és mindig újonnan meghosszabbított szabadsággal 1946-ig maradt az USA-ban. P. második USA-beli tartózkodását vendégelőadások Michiganben (1944) és a Purdue egyetemen (1942), valamint felvétel az Amerikai Fizikai Társulatba és az American Association fo the Advancement of Science-be egészítették ki. 1945-1947-ig P. szerkesztője volt a „Physical Review” című folyóiratnak. 1946-ban Nobel-díjasként felvette az amerikai állampolgárságot, azonban még ugyanabban az évben visszatért Svájcba, ahol végül is 1949-ben, egyetemi rendes tanárrá való kinevezésével együtt állampolgár is lett.
P., aki néhány, a nyilvánosság által kevésbé ismert matematikai munkát is írt, az 1920-as években levelezésben állt – többek között – Moritz Schlick-kel, →Mach utódjával Bécsben, Erwin Panofski bécsi művészettörténésszel és Gerhard (Gershom) Scholem német-zsidó, 1923-ban Palesztinába emigrált vallástörténésszel. Mindenek előtt a II. világháború után erősen foglalkozott fizikán kívüli problémákkal. Természeti törvények valamely rendszerének felállításában különös jelentőséget tulajdonított a figyelem irányának és az intuíciónak, és vallotta a kozmikus rendet, amelynek mind az érzékelő lelke, mind az érzékelésben felismert dolog alá van vetve. Különösen vonzotta őt C. G. Jung holisztikus világnézete. 1953-tól P. Heisenberggel egy erősen figyelembe vett vitát folytatott annak egységes anyagelméletéről („világképlet”).
1928-ban P. tagja lett a svájci Fizikai Társaságnak, amelynek kerekasztal-vitáiban sokszor és szívesen látott vendég volt. 1930-ban megkapta Lorentz-, 1952-ben a Franklin-érmet. 1953-ban Foreign Member (külföldi tag) lett a Royal Society-ban Londonban. P., aki 1934-ben Svájcban feleségül vette a müncheni Francis Bertramot (1901-1987), gyermektelen maradt. A muzikális gyermek, akit anyai nagyanyja, a bécsi udvari opera énekesnője tanított, kritikus, de rendszerező befolyásával tűnt ki. Benne erős, életörömmel teli személyiség kötődött össze a megértéssel az emberi dolgok iránt. P., akit fáradozása miatt az objektivitás és az emberiesség iránti fáradozása miatt „a fizika lelkiiismeretének” is neveznek, a kórházba menet a taxiban halt meg, egy máig sem ismert betegségben, feltehetőleg rákban.