V teoretickej fyzike zanechal veľa výrazných stôp, no k prístrojom bolo lepšie ho nepúšťať. Nielen jeho prítomnosť v laboratóriu, ale vraj už iba v danom meste mohla narušiť výsledky pozorovaní.Fyzika Jamesa Franka z Göttingenu raz rozčúlil nevydarený experiment natoľko, že poslal Paulimu telegram s otázkou, čo v tom čase robil. Rakúsko-švajčiarsky fyzik musel po pravde odpovedať, že jeho vlak vtedy na pol hodiny neplánovane zastavil blízko Göttingenu. A hneď bolo jasné, prečo experiment dopadol katastrofálne.
Pauliho efekt
Fyzici, ktorí majú dar pomenúvať zložité udalosti jednoduchými slovami, pre tento mysteriózny jav vymysleli veľmi priliehavý názov: Pauliho efekt. Do učebníc fyziky sa nedostal, ukazuje však, že o veľkých vedcoch koluje veľa zaujímavých historiek.
Iná hovorí, že keď raz Paulimu na viedenskej ulici niečo zaujímavé napadlo, od radosti sa roztancoval. A ďalšia, že keď v roku 1931 predpovedal existenciu novej častice, ktorú Fermi neskôr nazval neutrínom, sebakriticky vyhlásil: "Urobil som čosi strašné. Navrhol som časticu, ktorú nik nedokáže objaviť." Našťastie pre Pauliho neutrína existujú, aj keď spôsob ich naháňania je námetom na román.
Každá dobrá historka, hoci aj vymyslená či upravená, obsahuje kus pravdy. Pauli bol naozaj nešikovný, napríklad vodičský preukaz ho stál sto hodín neskutočnej driny a experimenty nemal rád. Bol tiež veľkým perfekcionistom. Jeho snaha dosiahnuť dokonalosť, s ktorou pristupoval k svojej aj cudzej práci mnohých znervózňovala, výnimkou neboli ani jeho blízki spolupracovníci, napríklad Werner Heisenberg. Začínali spolu ako asistenti spoluzakladateľa kvantovej mechaniky Maxa Borna, ktorý raz povedal, že ho stojí veľa síl, aby stačil sledovať ich myšlienky.
Ešte aj v svojej o rok oneskorenej nobelovskej prednáške v Štokholme v decembri 1946 vyjadril istú nespokojnosť nad tým, ako zdôvodnil svoj najslávnejší princíp, a nad stavom kvantovej mechaniky vôbec.
Einstein mal radšej mlčať
Pauli si pri vyjadrovaní občas nebral servítky. V časoch najväčších sporov Einsteina s kvantovými teoretikmi napríklad napísal: "Einstein sa zasa raz vyjadril ku kvantovej teórii. Ako vieme, je to vždy katastrofa, keď sa to prihodí."
Heisenberg, jeho kolega a súčasne častý oponent, vo svojich pamätiach spomína na obdobie roku 1956, ktoré nazval Asconskou bitkou (Heisenberg bol vtedy vo švajčiarskom Ascone). Obaja vedci si vymenili veľa listov, pretože sa nemohli zhodnúť na jednom dôležitom probléme. Týkal sa elementárnych častíc a nemecký fyzik ho predložil na konferencii v Pise rok predtým.
"Wolfgang ma kritizoval tak ostro, ako to v podobných prípadoch mával vo zvyku. 'Tvoje poznámky', písal v jednom liste z Zürichu, 'svedčia už iba o tom, že po konferencii v Pise si prakticky prestal chápať svoje vlastné práce'."
No táto "strašná bitka" po vyjasnení stanovísk oboch géniov priniesla svoje ovocie, takže na záver už večný bojovník Pauli musel konštatovať iba nudný súhlas.
Čo je to atóm?
Začiatkom 20. rokov uplynulého storočia usporiadali fyzici Max Born a James Frank s matematikom Davidom Hilbertom v Göttingene seminár o matérii. Legendárny Hilbert, ktorý v roku 1900 sformuloval 23 najnaliehavejších problémov novodobej matematiky, ho otváral otázkou: "Páni, podobne ako vy, i ja by som chcel, aby ste mi odpovedali presne: Čo je to atóm?"
K odpovedi prispel významne práve Pauli. Jeho vylučovací princíp z roku 1925 vysvetlil podstatnú časť chémie a umožnil pochopiť tabuľku prvkov D. Mendelejeva.
Tony Hey a Patrick Walters v knihe Nový kvantový vesmír, ktorá je jedným z najlepších populárnych vysvetlení modernej fyziky, napísali: "Vďaka pravidelnosti, ktorú pozoroval, si Mendelejev uvedomil, že jeho zoznam prvkov nemusí byť úplný. V tabuľke preto vynechal medzery zodpovedajúce dosiaľ neobjaveným prvkom a zadosťučinenie ešte počas jeho života prišlo v podobe objavu gália, skandia a germánia. Vysvetlenie tejto pravidelnosti však zostalo záhadou vyše 50 rokov, kým Pauli nepredložil svoj slávny vylučovací princíp. Umožnil vedcom nielen pochopiť rôzne druhy pevných látok - kovy, izolátory a polovodiče - ale poskytol tiež jadrovým fyzikom vysvetlenie podobnej periodicity vlastností jadier."
Rozhodca s červenou kartou
Predstaviť si vylučovací princíp bez matematiky je dosť ťažké už preto, že na najnižšej úrovni hmoty naša predstavivosť žalostne zlyháva.
Je dobré vedieť, že "hmote podobné" kvantové častice, ktoré sa riadia vylučovacím princípom, sú fermióny podľa Fermiho, ktorý sa ako jeden z prvých zaoberal dôsledkami Pauliho princípu.
Možno nám pomôže predstava, že Pauliho princíp umožňuje, aby boli všetky veci pevné a tuhé, aj keď sa skladajú z prázdnych atómov; jadro má v porovnaní s celým atómom veľkosť muchy sediacej uprostred futbalového štadióna. Takže ak nemáme spadnúť zo stoličky, na ktorej práve sedíme, najťažšiu prácu musia nepochybne obstarať elektróny.
Predstavujem si Pauliho ako prísneho rozhodcu, ktorý stojí uprostred ihriska a v záujme udržania poriadku v zápase prvkov vylučuje z hry elektróny, ktoré by chceli zaujať už obsadené pozície. V jednej ruke má červenú kartu a v druhej vytlačenú stranu z webu Masarykovej univerzity v Brne z konca júna 2008, kde sa píše: "Spin a Pauliho princíp sú tu možno tiež preto, aby nám pripomínali, že o elektróne ešte nevieme všetko."
Radšej mal zobrať Betheho
Nemecký fyzik Victor "Viki" Weisskopf (1908 - 2002), neskôr jeden z vedúcich vedcov amerického atómového Projektu Manhattan, takto spomínal na deň, keď získal miesto ako asistent Wolfganga Pauliho.
"Pauli ma požiadal, aby som prišiel do Zürichu. Keď som pristúpil k veľkým dverám jeho pracovne, zaklopal som, no nik sa neozval. Zaklopal som znovu a opäť nijaká odpoveď. Asi po piatich minútach som počul, ako Pauli dosť hlasno hovorí: Kto je tam? Vstúpte. Uvidel som ho, ako čosi píše za stolom. Písal ďalej. Povedal, že najskôr musí dokončiť výpočty. Nechal ma opäť čakať asi päť minút a opýtal sa ma na meno. Som Weisskopf. Aha, vy ste môj nový asistent. Potom sa na mňa pozrel a povedal: Chcel som Hansa Betheho, ale Bethe teraz robí na pevných látkach. Pevné látky nemám rád, aj keď som s tým začínal. Preto som zobral vás. Keď som sa ho opýtal, čo pre neho môžem urobiť, hneď mi zadal problém, ktorý si vyžadoval zopár výpočtov. Po desiatich dňoch prišiel, aby sa pozrel, čo som urobil. Keď som mu ukázal výsledok, povedal: Mal som radšej zobrať Betheho.'"
vizitka vedca
Wolfgang Pauli sa narodil 25. apríla 1900 vo Viedni. Rok predtým sa jeho otec, doktor medicíny, presťahoval z Prahy do hlavného mesta monarchie, kde sa stal profesorom viedenskej univerzity. Po maturite v roku 1918 odišiel Wolfgang do Mníchova, kde študoval u profesora Arnolda Sommerfelda, ktorý vychovával nastupujúcu generáciu kvantových fyzikov. Napísal tu pre Encyklopédiu matematických vied 250-stranovú stať o teórii relativity. Keď si ju prečítal Einstein, vraj vyhlásil, že teraz už rozumie relativite lepšie.
Svoje znalosti rozvíjal v čase boomu atómovej a jadrovej fyziky ako asistent Maxa Borna na univerzite v Göttingene, bol spolupracovníkom i kritikom Nielsa Bohra. V roku 1922 pri štúdiu štruktúry spektrálnych čiar predložil hypotézu o spine častíc, akomsi vnútornom - možno rotačnom - pohybe, ktorý si síce nevieme predstaviť, no vieme ho vypočítať. O rok neskôr odišiel do Hamburgu, kde pôsobil ako jeden z najmladších univerzitných profesorov. V roku 1928 prešiel na Konfederálnu vysokú technickú školu (ETH) v Zürichu, kde s výnimkou pobytu v Princetone prednášal až do konca života. Na Nobelovu cenu, ktorú získal v roku 1945 za objav vylučovacieho princípu, ho navrhol A. Einstein. Pauliho princíp vysvetľuje obsadzovanie energetických stavov atómu elektrónmi, teda elektrónovú štruktúru atómu, od ktorej sa odvíjajú chemické vlastnosti prvkov.
V čase 2. svetovej vojny odmietol účasť na Projekte Manhattan (vývoj atómovej bomby). Spolu s W. Heisenbergom založil kvantovú elektrodynamiku, ich najznámejším pokračovateľom bol R. Feynman. V roku 1931 predpovedal existenciu častice s nepatrnou pokojovou hmotnosťou, ktorú neskôr E. Fermi nazval neutrínom. Experimentálne ju objavili v roku 1956.
Wolfgang Pauli zomrel 16. decembra 1958. Ešte niekoľko dní predtým prednášal. "Nepochybujem, že začiatok jeho choroby spadá do obdobia, keď sa vzdal nádeje na rýchle vypracovanie teórie elementárnych častíc," napísal W. Heisenberg. "Ale čo bola príčina a čo následok, to sa neodvažujem ani v najmenšom rozhodnúť."
| FOTO |
| Významne prispel k odpovedi na otázku čo je to atóm. |
