Va nàixer a Viena (Àustria) el 25 d'Abril de 1900.[3] Fill de Wolfgang Joseph Pauli i de Berta Camilla Schütz, i fillol d'Ernst Mach, de qui va rebre el segon nom. Son pare va ser un reconegut bioquímic professor de la Universitat de Viena.[4]
Sommerfeld, el seu tutor de tesis doctoral, li havia suggerit escriure un article sobre la relativitat per a l'Enciclopèdia de Ciències Matemàtiques' (Encyklopädie der mathematischen Wissenschaften), una obra alemanya.[3]
Va passar el trimestre d'hivern 1921-1922 com a assistent de Max Born a la Universitat de Göttingen, on va conèixer Niels Bohr per primera vegada. Després d'un estiu com a assistent de Wilhelm Lenz a la Universitat d'Hamburg, va ser convidat per Bohr a la Universitat de Copenhaguen durant un any. Aquí la investigació i l'interès de Pauli per l'efecte Zeeman anòmal va culminar el 1924 amb la formulació del "Principi d'exclusió" que governa com coexisteixen partícules com els electrons. Per això va rebre el Premi Nobel l'any 1945.[3]
Va ser nomenat professor de la Universitat d'Hamburg el 1923. Passà un any a la Universitat de Göttingen com a assistent de Max Born, i l'any següent es traslladà a l'Institut Niehls Bohr de Física Teòrica de Copenhaguen. El 1928 va ser nomenat professor del ETH Zürich, on va romandre fins l'esclat de la Segona Guerra Mundial, quan va marxar als Estats Units. La finalització de la guerra mundial permeté Pauli retornar a Zúric, on morí el 15 de desembre de 1958.
El 1924 proposà un quart nombre quàntic, necessari per poder especificar els estats energètics de l'electró, que pot adoptar els valors numèrics de ½ o -½. L'existència d'aquests nombres quàntics, anomenats d'espín, va ser verificada posteriorment, i són representatius de les dues direccions de gir possibles sobre l'eix de rotació dels fermions.
El 1928 és nomenat professor de Física Teòrica a l'Escola Politècnica Federal de Zúric, a Suïssa, aconseguint posteriorment aquesta nacionalitat. Sota la seva direcció, aquesta institució es va convertir en un important centre d'investigació en els anys precedents a la Segona Guerra Mundial. El 1931 realitzà una sèrie de conferències i seminaris als Estats Units, entre ells a la Universitat de Michigan i Princeton.
En el cas dels electrons en àtoms, es pot afirmar de la següent manera: «és impossible que dos electrons d'un àtom polielectrònic tinguin els mateixos valors dels quatre nombres quàntics» (n, el nombre quàntic principal; ℓ, el nombre quàntic azimutal; mℓ, el nombre quàntic magnètic; i ms, el nombre quàntic d'espín). Per exemple, si dos electrons resideixen en el mateix orbital, aleshores els seus valors n, ℓ, i mℓ són els mateixos; per tant, els seus ms han de ser diferents i, per tant, els electrons han de tenir projeccions d'espín mig enter oposades de 1/2 i -1/2.[6]
Les partícules amb un espín sencer (o bosons), no estan subjectes al principi d'exclusió de Pauli; qualsevol nombre de bosons idèntics poden ocupar el mateix estat quàntic, com passa, per exemple, amb els fotons produïts per un làser o àtoms en un condensat de Bose-Einstein.[6]
Una afirmació més rigorosa és que, pel que fa a l'intercanvi de dues partícules idèntiques, la funció d'ona total (moltes partícules) és antisimètrica per als fermions i simètrica per als bosons. Això vol dir que si s'intercanvien les coordenades d'espai i espín de dues partícules idèntiques, aleshores la funció d'ona total canvia de signe per als fermions i no canvia per als bosons.[6]
Si dos fermions estiguessin en el mateix estat (per exemple el mateix orbital amb el mateix espín en el mateix àtom), intercanviar-los no canviaria res i la funció d'ona total no canviaria. L'única manera que la funció d'ona total pot canviar de signe com es requereix per als fermions i també romandre sense canvis és que aquesta funció ha de ser zero a tot arreu, el que significa que l'estat no pot existir. Aquest raonament no s'aplica als bosons perquè el signe no canvia.[6]
Vida personal
Wolfgang Pauli es va casar amb Franciska Bertram el 4 d'abril de 1934. Va morir a Zuric el 15 de desembre de 1958.[2]
«Wolfgang Pauli» (en anglès). The Nobel Prize. The Nobel Foundation.
O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F. «Wolfgang Pauli» (en anglès). MacTutor History of Mathematics archive. School of Mathematics and Statistics, University of St Andrews, Scotland.
Fierz, M. «Pauli, Wolfgang». Complete Dictionary of Scientific Biography, 2008. [Consulta: 7 abril 2021].(anglès)
