比上帝還挑剔的人——嚴謹博學卻尖酸刻薄沃爾夫岡·泡利

2020-12-05 探尋科學家

沃爾夫岡·泡利美籍奧地利科學家、物理學家。泡利於1953年當選為倫敦皇家學會院士,還當選為瑞士物理學會,美國物理學會和美國科學促進協會會員,泡利因在理論物理學方面的非凡成就而被授予馬克斯·普朗克獎章。

1919年,當時有個出版社想出版一套百科全書,其中有關相對論的部分內容想讓索末菲來撰寫。索末菲是泡利的老師,於是他把這個任務交給了泡利,泡利就此寫了一篇關於廣義相對論的總結性論文,結果廣受好評。現在泡利所寫的這部分內容仍然是這套百科全書裡的經典文獻之一。

泡利是一個在物理科學方面極其嚴謹的人,但是他為人有些高傲,言辭刁鑽刻薄,對任何權威都可以做到直言不諱,這也充分說明了他對科學的嚴謹。有一些小故事說明了他的這一點:

他敢跟愛因斯坦叫囂——泡利在一次演講會上聽了愛因斯坦的演講,演講結束後,泡利站起來說道:「我覺得愛因斯坦不完全是愚蠢的。」泡利在哥本哈根做訪問學者期間,有一次直接打斷波爾講話,並毫不掩飾地指出來波爾的錯誤。

泡利對他的學生也很非常的苛刻,一位學生寫了論文讓泡利過目,泡利看完後直接說了一句:「連錯誤都夠不上。」真的是夠直截了當地回答!

正因為他的敏銳和謹慎挑剔,使他具有一眼就能發現錯誤的能力。在物理學界還曾笑談存在一種「泡利效應」,說的是當泡利在哪裡出現時,那兒的人不管做什麼都一定會出現錯誤。但是對科學這樣保持嚴謹態度的人,有時也會出錯——泡利在電子自旋上就出現了錯誤。

電子自旋當今被敘述成是由荷蘭物理學家烏侖貝克和古茲米特首先提出的。但其實不是這樣的,德國物理學家克羅尼格比這早之前就提出了電子自旋的假設,而且他的想法比烏侖貝克和古茲米特得更周詳與更具有說服力。事情是這樣的,克羅尼格有電子自旋想法的時候正好遇到了泡利,當克羅尼格向泡利講述了他的想法的時候,卻被泡利潑了一盆冷水,這對克羅尼格來講受到了很大的打擊,使他沒有及時將自己的想法發表出來。泡利一直不認同電子自旋,他覺得,如果電子有自旋的話,就必須得有一個關於電子結構的理論來描述它,這個理論必須能解釋類似於電子質量之類的性質。電子自旋這個想法很長一段時間都沒得到泡利的認可,直到玻爾的一封關於電子自旋問題的主要問題在於運動學的信,終於說服了泡利,結束了泡利的這一次錯誤。

泡利最大的成就是泡利不相容原理,該原理指出在原子的同一軌道中不能容納運動狀態完全相同的電子。換句話說,不允許原子中的電子具有相同的量子數集。這個原理對原子結構的建立與對微觀世界的認識有革命性的影響,後來泡利不相容原理被發現具有更廣泛的含義。泡利也因為發現了「泡利不相容原理」榮獲諾貝爾物理學獎。

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