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Wolfgang Pauli和不相容原理

通过大卫先生|2015年4月10日

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简单地说,构成物质的基本粒子是费米子,构成能量的基本粒子是玻色子。费米子有半整数自旋(1/ 2,3 / 2,5 /2…),而玻色子有整数自旋(0,1,2…)。

自旋或角动量是基本粒子、复合粒子(称为强子)和原子核的特征。每种类型的粒子都有相同的自旋量,用量子数表示。

奇怪的是,粒子的自旋方向可以逆转,但自旋量是不变的。

如前所述,费米子和玻色子在自旋是整整数还是半整数方面是不同的,但我们认为它们有显著的不同。泡利不相容原理指出,两个原本完全相同的费米子不能同时拥有相同的量子数,这意味着两个电子,例如,不能同时占据同一个位置。然而,这一禁令不适用于能量的基本单位玻色子。

自旋为1 / 2整数的费米子包括质子、中子、电子、中微子和夸克。它们都符合泡利不相容原理。它们具有与自旋方向一致的连续磁矩,这是伴随电磁相互作用的原因。与费米子不同,任何数量的玻色子都可以同时存在于同一空间位置。

沃尔夫冈·泡利(1900-1958)被阿尔伯特·爱因斯坦提名为诺贝尔奖候选人,并于1945年因发现不相容原理和对自旋理论的解释而获得诺贝尔奖。泡利不仅是量子力学发展的关键人物之一,他的生活在许多层面上都引起了人们的极大兴趣。他出生在维也纳一个富裕的家庭,受过良好的教育,21岁就完成了关于电离氢分子量子理论的博士论文。

1930年,他假设了中微子的存在,然后遭受了严重的精神崩溃。他接受了著名心理治疗师卡尔·荣格(Carl Jung)的治疗,荣格的方法包括对梦境的分析。泡利经历了非常典型的梦,他将其与荣格联系起来,荣格早些时候与他的同事西格蒙德·弗洛伊德决裂。荣格不再强调童年创伤,而是倾向于文化原型和同步性,这一概念立即引起了泡利的注意。后来,荣格在他的书中分析了泡利的400多个梦,心理学与炼金术.

保利完全康复了,后来以他和蔼的性格和良好的幽默感而闻名。海森堡和泡利之间的关系很紧张,尽管他们的理论结论是一致的。另一位伟大的物理学家,保罗·狄拉克,正如我们将在另一篇文章中看到的,在20世纪量子理论的持续对话中扮演着重要角色。

《华盛顿邮报》Wolfgang Pauli和不相容原理首次出现在测试和测量技巧.


了下:测试和测量技巧
标记:沃尔夫冈

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