Este articulo trata sobre el fisico austro-suizo. Para el fisico aleman, vease
Wolfgang Paul
.
Wolfgang Ernst Pauli
(
Viena
, 25 de abril de 1900-
Zurich
, 15 de diciembre de 1958) fue un
fisico teorico
austriaco
, nacionalizado
suizo
y luego
estadounidense
. Se cuenta entre los padres fundadores de la
mecanica cuantica
; es suyo el
principio de exclusion
, segun el cual es imposible que dos
electrones
?en un
atomo
? puedan tener la misma
energia
, el mismo
lugar
, e identicos
numeros cuanticos
. En 1945, luego de haber sido nominado por
Albert Einstein
,
[
1
]
Pauli recibio el
Premio Nobel de Fisica
por su "contribucion decisiva a traves de su descubrimiento de una nueva ley de la Naturaleza, el principio de exclusion o
Principio de Pauli
". El descubrimiento involucro la
teoria del espin
, que es la base de una teoria de la
estructura de la materia
.
Biografia
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]
Nacido de Wolfgang Joseph Pauli y Berta Camilla Schutz, Pauli, ya desde su nombre habia sido destinado al camino de la
fisica
; en efecto, su padre le puso el segundo nombre en honor de
Ernst Mach
.
Estudio en el
Doblinger Gymnasium
de
Viena
, donde se licencio en fisica en 1918. Despues de tan solo dos meses publico su primer articulo sobre la
teoria de la relatividad general
de
Albert Einstein
. En julio de 1921 logro su doctorado en fisica, tutelado por
Arnold Sommerfeld
, en la
Universidad de Munich
(Ludwig-Maximilians-Universitat - LMU).
Sommerfeld, su padrino de tesis doctoral, le habia sugerido realizar un articulo sobre la relatividad para la
Enciclopedia de ciencias matematicas
, una obra alemana. Dos meses despues de doctorarse Pauli concluyo el articulo, de 237 paginas, recibiendo elogios de Einstein: publicado como monografia, es todavia hoy una de las referencias basicas sobre el tema.
Quinto
Congreso Solvay
sobre
mecanica cuantica
, 1927. Pauli en la fila superior, cuarto comenzando por la derecha.
Paso un ano en la
Universidad de Gotinga
como asistente de
Max Born
, y al ano siguiente se traslado al
Instituto Niels Bohr
de
fisica teorica
en
Copenhague
.
En mayo de 1929 Pauli abandona la
Iglesia catolica
y en diciembre se casa con Kathe Margarethe Deppner, de quien se divorcia en 1930, tras poco menos de un ano de matrimonio.
En 1928 es nombrado profesor de fisica teorica en la
Escuela Politecnica Federal de Zurich
, en Suiza.
Dicta despues algunos seminarios en la
Universidad de Michigan
en 1931 y en el
Instituto de Estudios Avanzados de Princeton
en 1935.
En 1934 se casa con Francisca Bertram, junto a quien permanecera ligado hasta su muerte. La
anexion de Austria
por
Hitler
en 1938 lo convierte en ciudadano aleman. En 1940, por la
Segunda Guerra Mundial
, se traslado a Estados Unidos para hacerse cargo de la catedra de fisica en
Princeton
.
En 1945 recibe el
Premio Nobel de Fisica
por su descubrimiento del
principio de exclusion
, obteniendo la nacionalidad estadounidense en 1946. Finalizado el conflicto mundial, regresa a
Zurich
. Alli muere el 15 de diciembre de 1958, a los 58 anos de edad.
Investigacion cientifica
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]
Pauli hizo muchas contribuciones importantes como fisico, principalmente en el campo de la
mecanica cuantica
. Rara vez publicaba articulos y preferia mantener una larga correspondencia con colegas como
Niels Bohr
de la
Universidad de Copenhague
en Dinamarca y
Werner Heisenberg
, con quien mantenia una estrecha amistad. Muchas de sus ideas y resultados nunca se publicaron y solo aparecian en sus cartas, que a menudo eran copiadas y difundidas por sus destinatarios. En 1921 Pauli trabajo con Bohr para crear el
Principio de Aufbau
, que describia la acumulacion de electrones en capas basandose en la palabra alemana para construir, ya que Bohr tambien hablaba aleman con fluidez.
Pauli propuso en 1924 un nuevo grado de libertad cuantico (o
numero cuantico
) con dos valores posibles, para resolver las incoherencias entre los espectros moleculares observados y la teoria en desarrollo de la mecanica cuantica. Formulo el
principio de exclusion de Pauli
, quiza su trabajo mas importante, que afirmaba que no podian existir dos electrones en el mismo estado cuantico, identificado por cuatro numeros cuanticos, incluido su nuevo grado de libertad de dos valores. La idea del espin surgio de
Ralph Kronig
. Un ano mas tarde,
George Uhlenbeck
y
Samuel Goudsmit
identificaron el nuevo grado de libertad de Pauli como
spin
del
electron
, en el que Pauli durante mucho tiempo se nego erroneamente a creer.
[
2
]
En 1926, poco despues de que Heisenberg publicara la
teoria matricial
de la
mecanica cuantica
moderna, Pauli la utilizo para deducir el
espectro
observado del
atomo de hidrogeno
. Este resultado fue importante para asegurar la credibilidad de la teoria de Heisenberg.
Pauli introdujo las
matrices de Pauli
de 2×2 como base de los operadores de espin, resolviendo asi la teoria no relativista del espin. A veces se dice que este trabajo, incluida la
ecuacion de Pauli
, influyo en
Paul Dirac
en su creacion de la
ecuacion de Dirac
para el electron
relativista
, aunque Dirac dijo que el mismo invento estas mismas matrices de forma independiente en su momento. Dirac invento matrices de espin similares pero mayores (4x4) para utilizarlas en su tratamiento relativista del espin fermionico. En 1930, Pauli considero el problema de la
desintegracion beta
. En una carta del 4 de diciembre a
Lise Meitner
et al.
, que comenzaba asi: "
Queridas damas y caballeros radiactivos
", propuso la existencia de una particula neutra no observada hasta entonces, con una masa pequena, no superior al 1% de la masa de un proton, para explicar el espectro continuo de la desintegracion beta. En 1934,
Enrico Fermi
incorporo la particula, a la que llamo
neutrino
, "pequeno neutro" en el italiano nativo de Fermi, a su teoria de la desintegracion beta. El neutrino fue confirmado experimentalmente por primera vez en 1956 por
Frederick Reines
y
Clyde Cowan
, dos anos y medio antes de la muerte de Pauli. Al recibir la noticia, Pauli respondio por telegrama: "Gracias por el mensaje. Todo llega a quien sabe esperar. Pauli."
[
3
]
En 1940, Pauli volvio a deducir el
teorema de la estadistica del espin
, un resultado critico de la teoria cuantica de campos que afirma que las particulas con espin medio entero son
fermiones
, mientras que las particulas con espin entero son
bosones
.
En 1949, publico un articulo sobre la
regularizacion de Pauli-Villars
: regularizacion es el termino que designa las tecnicas que modifican las integrales matematicas infinitas para hacerlas finitas durante los calculos, de modo que se pueda identificar si las cantidades intrinsecamente infinitas de la teoria (masa, carga, funcion de onda) forman un conjunto finito y, por tanto, calculable, que puede redefinirse en terminos de sus valores experimentales, criterio que se denomina
renormalizacion
, y que elimina los infinitos de la
teorias cuanticas de campos
, pero tambien permite, de manera importante, el calculo de correcciones de orden superior en la teoria de perturbaciones.
Pauli critico repetidamente la
sintesis moderna
de la
biologia evolutiva
,
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4
]
[
5
]
y sus admiradores contemporaneos senalan los modos de
herencia epigenetica
como apoyo a sus argumentos.
[
6
]
Paul Drude
propuso en 1900 el primer modelo teorico
clasico
para un electron moviendose a traves de un solido metalico. El modelo clasico de Drude tambien fue ampliado por Pauli y otros fisicos. Pauli se dio cuenta de que los electrones libres en el metal deben obedecer la
estadistica de Fermi-Dirac
. Utilizando esta idea, desarrollo la teoria del
paramagnetismo
en 1926. Pauli dijo: "Festkorperphysik ist eine Schmutzphysik" -
la fisica del estado solido es la fisica de la suciedad
.
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7
]
Pauli fue elegido Miembro Extranjero de la Royal Society en 1953 y presidente de la Swiss Physical Society en 1955 durante dos anos.
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8
]
En 1958 se convirtio en miembro extranjero de la Real Academia Neerlandesa de Artes y Ciencias.
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9
]
Personalidad y reputacion
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El
efecto Pauli
, no exento de un matiz ciertamente humoristico, fue bautizado asi en referencia a las extranas averias en equipos experimentales coincidentes con el simple hecho de que Pauli se hallase cerca de ellos. Pauli tambien era consciente de su reputacion, y fue para el un placer cada vez que se manifestaba este
efecto
.
En cuanto a la fisica, Pauli fue un famoso perfeccionista. Esto lo extendia no solo a su propio trabajo, sino tambien a la labor de sus colegas. Como resultado, llego a ser conocido dentro de la comunidad fisica como la ≪conciencia de la Fisica≫.
En el segundo bloque tematico, correspondiente a una de las obras mas importantes del psiquiatra
Carl Gustav Jung
,
Psicologia y alquimia
, se analiza una serie de suenos e impresiones visuales en estado de vigilia de un hombre adulto, alguien descrito por su autor como
espiritualmente superior
. Aunque Jung no lo diga directamente, el individuo en cuestion seria Pauli.
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]
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]
Relacion con sus colegas
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]
Desde la izquierda: Wilfried Schroder; desde la derecha: Arnold Sommerfeld; detras, de izquierda a derecha: Erwin Fues, Charles Elwood Mendenhall y Wolfgang Pauli; ca. 1928.
Pauli era temido y famoso por sus criticas, a menudo despiadadas e irrespetuosas, incluso hacia amigos o autoridades especializadas. En 1929, por ejemplo, escribio sobre el trabajo de Albert Einstein a su colega
Pascual Jordan
en Hamburgo: "¡Se dice que Einstein solto terribles tonterias sobre un paralelismo de largo alcance en el coloquio de Berlin!"
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12
]
y en 1931 reseno su renovado intento de construir una
Teoria del campo unificado
:
Ya es un acto audaz de los editores incluir un articulo sobre una nueva teoria de campo de Einstein entre los resultados de las ciencias naturales exactas. Despues de todo, su inventiva inagotable, asi como su energia persistente en la persecucion de un objetivo particular, nos ha estado dando recientemente un promedio de alrededor de una teoria de este tipo al ano - siendo psicologicamente interesante que la teoria en cuestion suele ser considerada por el autor durante un tiempo como la "solucion definitiva".
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13
]
El y su colega
Paul Ehrenfest
, quien al igual que Pauli habia escrito un articulo en la
Enciclopedia de Ciencias Matematicas
, entablaron una cordial amistad, que no impidio que los dos dejaran de intercambiar mordaces
chascarrillos
:
Ehrenfest: "Sr. Pauli, ¡me gusta mas su articulo de enciclopedia que usted!"
A Pauli tambien le gustaba hacer bromas o comentarios maliciosos sobre sus companeros. Sobre su asistente
Rudolf Peierls
dijo: “Peierls, habla tan rapido; hasta que entiendas lo que esta diciendo, ¡ya afirma lo contrario!"
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14
]
Otra anecdota informa que el siempre optimista
Werner Heisenberg
su "Teoria del campo uniforme", que habia discutido con Pauli, pero que se distancio cada vez mas de ella, presento en la radio como la "teoria de Heisenberg-Pauli" y dijo que estaba casi completa, "solo faltaban algunos detalles". Luego, Pauli le envio a
George Gamow
una postal el 1 de marzo de 1958, en la que solo se dibujo un cuadrado con el comentario "Esto es para mostrarle al mundo que puedo pintar como
Tiziano
", en minusculas: "Solo faltan los detalles tecnicos".
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]
La unica persona a la que eximio de sus criticas fue a su maestro
Arnold Sommerfeld
, a quien veneraba y en cuya presencia era un hombre cambiado: se dirigia a el como Herr Geheimrat y era extremadamente cortes y diplomatico cuando formulaba una opinion discrepante.
[
16
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El dialogo Pauli-Jung
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]
Pauli fue amigo del psiquiatra y psicologo suizo
Carl Gustav Jung
y discutio su trabajo con el. Jung se intereso por las ricas experiencias oniricas de Pauli
[
17
]
y, a la inversa, el contacto de Pauli con Jung le estimulo a trabajar en la historia y la filosofia de la ciencia. En la correspondencia mantenida entre ambos investigadores durante los anos comprendidos entre 1932 y 1958, queda claro que Wolfgang Pauli desempeno un papel fundamental en la concepcion del termino
sincronicidad
tal y como lo introdujo C. G. Jung, y ademas en la concrecion de los conceptos de
inconsciente colectivo
y
arquetipos
, centrales en la obra de Jung. Pauli se intereso especialmente por la genesis de las ideas de
Johannes Kepler
. El examen de sus notas hasta el momento demuestra que la preocupacion de Pauli por estos temas no provenia de un interes puramente academico, sino que estaba arraigada en una profunda experiencia personal: la confrontacion existencial con el arquetipico "espiritu de la materia".
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]
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]
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20
]
Tras su divorcio en los anos treinta, Pauli siguio recibiendo tratamiento psicoanalitico de Jung por problemas de pareja y alcoholismo, que finalizo en 1934. Tras las primeras sesiones, en las que reconocio que Pauli estaba en grave peligro debido a una orientacion intelectual unilateral y a la perdida de contacto con su vida emocional, no se hizo cargo el mismo del tratamiento, sino que se lo encargo a su joven alumna Erna Rosenbaum. La razon era que queria que los suenos de Pauli, que segun Jung eran ricos en arquetipos, se registraran sin influencia de sus propios conocimientos previos.
[
21
]
Sin embargo, mas tarde discutio los arquetipos oniricos con Pauli personalmente. Tras la guerra, Pauli reanudo el dialogo con Jung, compartiendo con el el interes por la
alquimia
y manteniendo tambien estrechos contactos cientificos con la alumna de Jung
Marie-Louise von Franz
. Esta ultima fue tambien su psicoanalista durante un tiempo.
Eponimia
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]
Ademas de los conceptos fisico-matematicos que llevan su nombre, se tiene que:
Referencias
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del 20 al 25 de mayo de 2007. El resumen de una ponencia en la que Richard Jorgensen discute esto esta aqui
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se consigna una amplia seleccion de una serie de suenos y de producciones simbolicas espontaneas en vigilia de un joven cientifico destacado, que ?hoy sabemos? corresponden al eminente fisico Wolfgang Pauli≫. C. G. Jung.
Psicologia y alquimia
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Edicion en castellano
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ISBN
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Bibliografia
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- Miller, Arthur I.
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Deciphering the Cosmic Number (137): Jung, Pauli, and the Pursuit of Scientific Obsession
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- Silvano Tagliagambe; Angelo Malinconico (2019).
Pauli y Jung. Un debate sobre materia y psique
. Editorial Traducciones Junguianas.
ISBN
978-612-47453-7-9
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Enlaces externos
[
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