ヴォルフガング・パウリ

ヴォルフガング・エルンスト・パウリ
1945年のパウリ
生まれる	ヴォルフガング・エルンスト・パウリ ( 1900-04-25 )1900年4月25日 ウィーン、オーストリア＝ハンガリー
死亡	1958年12月15日(1958-12-15)（58歳） チューリッヒ、スイス
市民権	オーストリア アメリカ スイス
母校	ミュンヘン大学
知られている	パウリの排他原理 パウリ行列 パウリ効果 パウリ方程式 パウリグループ パウリの反発 パウリ常磁性 パウリの予想 パウリ・ジョルダン関数 パウリ＝ユング予想 パウリ・ルバンスキー擬似ベクトル パウリ・ヴィラール正規化 パウリ・ゼルドビッチのキャンセル フィエルツ・パウリ・コフィンク恒等式 リューダース・パウリの定理 アウフバウ原理 巨大な重力 ニュートリノ 量子場理論
親族	ヴォルフガング・ヨーゼフ・パウリ [de] (父) ヘルタ・パウリ(姉)
受賞歴	ロレンツメダル（1931年） ノーベル物理学賞（1945年） フランクリンメダル（1952年） ForMemRS（1953）[1] マテウチメダル（1956年） マックス・プランク・メダル（1958年）
科学者としてのキャリア
フィールド	理論物理学
機関	ゲッティンゲン大学 コペンハーゲン大学 ハンブルク 大学 チューリッヒ 工科 大学 高等研究所
論文	水素分子イオンモデルについて[2]  （1921）
博士課程の指導教員	アーノルド・ゾンマーフェルト[2] [1]
その他の学術アドバイザー	マックス・ボルン[3]
博士課程の学生	ニコラス・ケマー[2] ホセ・レイテ・ロペス フェリックス・ヴィラール チャールズ・エンツ
その他の著名な学生	マルクス・フィアズ シグルド・ツィエナウ ハンス・フラウエンフェルダー[2] グンナー・ケレン[4]
サイン
注記
パウリの名付け親はエルンスト・マッハである。彼をヴォルフガング・パウルと混同してはならない。パウリはパウリを「虚数部」と呼んだが[5] 、これは虚数単位 iとの語呂合わせである。

ヴォルフガング・エルンスト・パウリ（/ ˈ p ɔː l i / ; ^[6] ドイツ語: [ˈvɔlfɡaŋ ˈpaʊli] ; 1900年4月25日 - 1958年12月15日）は、オーストリアの理論物理学者であり、量子物理学の先駆者の一人である。1945年、アルベルト・アインシュタインに推薦され、^[7]パウリは「排他原理またはパウリ原理と呼ばれる新しい自然法則の発見による決定的な貢献」によりノーベル物理学賞を受賞した。この発見は、物質構造理論の基礎となるスピン理論に関するものである。

パウリはウィーンで化学者のヴォルフガング・ヨーゼフ・パウリ （本名ヴォルフ・パシェレス、1869年 - 1955年）とその妻ベルタ・カミラ・シュッツの子として生まれた。妹は作家で女優のヘルタ・パウリ。パウリのミドルネームは、彼のゴッドファーザーである物理学者エルンスト・マッハにちなんで付けられた。パウリの父方の祖父母はプラハの著名なユダヤ人一家の出身で、曽祖父はユダヤ人の出版者ヴォルフ・パシェレスだった。^[8]パウリの母ベルタ・シュッツは、母と同じローマカトリック教徒として育てられた。父はユダヤ人作家のフリードリヒ・シュッツだった。パウリはローマカトリック教徒として育てられた。^[9]

パウリはウィーンのデーブリンガー・ギムナジウムに通い、1918年に優秀な成績で卒業した。2か月後、彼はアルベルト・アインシュタインの一般相対性理論に関する最初の論文を発表した。彼はミュンヘン大学に通い、アルノルド・ゾンマーフェルト^[1]の下で働き、1921年7月にイオン化した二原子水素（H⁺
₂）。^{[2] [10]}

ゾンマーフェルトはパウリに、 Encyklopädie der mathematischen Wissenschaften (数学百科事典)のために相対性理論をレビューするよう依頼した。パウリは博士号を取得してから2か月後に、237ページに及ぶ論文を完成させた。アインシュタインはそれを賞賛し、モノグラフとして出版され、今でもこの分野の標準的な参考文献となっている。^[11]

パウリはマックス・ボルンの助手としてゲッティンゲン大学で1年間過ごし、翌年はコペンハーゲンの理論物理学研究所（後のニールス・ボーア研究所）に勤務した。^{[1] 1923年から1928年まで、}ハンブルク大学の教授を務めた。^[12]この期間中、パウリは現代の量子力学理論の発展に重要な役割を果たした。特に、排他原理と非相対論的スピン理論を定式化した。

1928年、パウリはスイスのチューリッヒ工科大学の理論物理学教授に任命された。^[1] 1930年にローレンツ賞を受賞した。 ^[13] 1931年にはミシガン大学、1935年にはプリンストン高等研究所の客員教授を務めた。

1930年末、ニュートリノの仮説を唱えて間もなく、離婚と母親の自殺があった直後、パウリは個人的な危機を経験した。1932年1月、彼はチューリッヒ近郊に住んでいた精神科医で心理療法士のカール・ユングに相談した。ユングはすぐにパウリの非常に原型的な夢の解釈を始め、パウリはユングの協力者となった。ユングはすぐにユングの理論の認識論を科学的に批判し始め、これがユングの考え、特に共時性についての考えの一定の解明に貢献した。これらの議論の多くは、今日では『原子と原型』として出版されているパウリ/ユング書簡に記録されている。パウリの夢400件以上に関するユングの詳細な分析は、『心理学と錬金術』に記録されている。 1933年、パウリは物理学に関する著書の第2部『物理学ハンドブック』を出版した。これは量子物理学という新しい分野に関する決定的な本とみなされた。ロバート・オッペンハイマーはこれを「大人のための量子力学の唯一の入門書」と呼んだ。^[14]

1938年のオーストリア併合によりパウリはドイツ国籍を取得したが、1939年に第二次世界大戦が勃発するとそれが問題となった。1940年に彼はスイス国籍を取得しようとしたが、失敗に終わった。スイス国籍を取得すればETHに留まることができたはずだった。^[15]

1940年、パウリはアメリカに移住し、高等研究所の理論物理学教授に就任した。1946年、戦後、彼はアメリカ国籍を取得してチューリッヒに戻り、その後の人生の大半をそこで過ごした。1949年、彼はスイス国籍を取得した。

1958年、パウリはマックス・プランク賞を受賞した。同年、彼は膵臓癌に罹患した。最後の助手であるチャールズ・エンツがチューリッヒのロートクロイツ病院を訪ねたとき、パウリは「部屋番号を見ましたか？」と尋ねた。それは137だった。パウリは生涯を通じて、無次元の基本定数である微細構造定数がなぜ1/137にほぼ等しい値を持つのかという疑問にとらわれていた。^[16]パウリは1958年12月15日にその部屋で亡くなった。 ^{[17] [18]}

パウリは物理学者として、主に量子力学の分野で多くの重要な貢献をした。彼はめったに論文を発表せず、親交の深かったデンマークのコペンハーゲン大学のニールス・ボーアやヴェルナー・ハイゼンベルクなどの同僚との長い書簡を好んだ。彼のアイデアや結果の多くは公表されることはなく、手紙の中にのみ現れ、その手紙は受取人によってコピーされ回覧されることが多かった。1921年、パウリはボーアと協力してアウフバウ原理を生み出した。これは、ドイツ語の「構築する」という言葉に基づいて殻の中に電子を蓄積することを説明したもので、ボーアもドイツ語に堪能だった。

パウリは1924年に、観測された分子スペクトルと量子力学の発展中の理論との間の矛盾を解決するために、2つの可能な値を持つ新しい量子自由度（または量子数）を提唱した。彼は、おそらく彼の最も重要な研究であるパウリの排他原理を定式化し、2つの電子が同じ量子状態に存在することはできないと述べ、彼の新しい2値の自由度を含む4つの量子数で識別された。スピンのアイデアはラルフ・クローニグによって考案された。1年後、ジョージ・ウーレンベックとサミュエル・グッドミットは、パウリの新しい自由度を電子 スピンであると特定したが、パウリは長い間誤ってこれを信じることを拒否した。^[19]

1926年、ハイゼンベルクが現代量子力学の行列理論を発表した直後、パウリはそれを用いて水素原子の観測スペクトルを導き出しました。この結果はハイゼンベルクの理論の信頼性を確保する上で重要でした。

パウリは、スピン演算子の基礎として2×2パウリ行列を導入し、非相対論的スピン理論を解きました。パウリ方程式を含むこの研究は、相対論的電子に対するディラック方程式の作成においてポール・ディラックに影響を与えたと言われることがありますが、ディラックは当時、同じ行列を独自に発明したと述べています。ディラックは、フェルミオンスピンの相対論的処理に使用するために、類似しているがより大きな (4×4) スピン行列を発明しました。

1930年、パウリはベータ崩壊の問題を検討した。12月4日、リーゼ・マイトナー らに宛てた「親愛なる放射能に富む紳士淑女の皆様」という書き出しの手紙で、彼はベータ崩壊の連続スペクトルを説明するために、これまで観測されていなかった、陽子の1%以下の質量しかない小さな質量の中性粒子の存在を提案した。1934年、エンリコ・フェルミは、フェルミの母国語であるイタリア語で「小さな中性粒子」を意味するニュートリノと名付けたこの粒子を、ベータ崩壊の理論に組み込んだ。ニュートリノは、パウリが亡くなる2年半前の1956年に、フレデリック・ライネスとクライド・コーワンによって初めて実験的に確認された。その知らせを受けて、彼は電報でこう返信した。「メッセージありがとう。待つことを知る者には、すべてはやって来る。パウリ。」^[20]

1940年、パウリは、半整数スピンを持つ粒子はフェルミオンであり、整数スピンを持つ粒子はボソンであるという量子場の理論の重要な結果であるスピン統計定理を再導出しました。

1949 年に、彼はパウリ-ヴィラール正則化に関する論文を発表しました。正則化とは、計算中に無限の数学的積分を有限になるように修正する手法の用語であり、これにより、理論内の本質的に無限の量 (質量、電荷、波動関数) が有限の、したがって計算可能な集合を形成し、実験値で再定義できるかどうかを識別できます。この基準は「繰り込み」と呼ばれ、量子場の理論から無限大が除去されますが、摂動論における高次の補正の計算も可能になるという重要な点もあります。

パウリは進化生物学の現代的統合を繰り返し批判しており^[21] [ ^{22] 、彼の同時代の崇拝者たちは}エピジェネティックな遺伝の様式が彼の主張を裏付けるものであると指摘している^[23]。

ポール・ドルーデは1900年に金属固体中を移動する古典的 電子に関する最初の理論モデルを提案した。ドルーデの古典的モデルはパウリや他の物理学者によっても補強された。パウリは金属中の自由電子はフェルミ・ディラック統計に従わなければならないことに気づいた。この考えを使って、彼は1926年に常磁性の理論を展開した。パウリは「固体物理学は汚れの物理学である」と言った。^[24]

パウリは1953年に王立協会の外国人会員（ForMemRS）に選出され、 1955年にはスイス物理学会の会長を2年間務めた。^{[1] 1958年には}オランダ王立芸術科学アカデミーの外国人会員となった。^[25]

パウリ効果は、単に近くにいるだけで実験装置を壊すという彼の逸話的な奇妙な能力にちなんで名付けられた。パウリは自分の評判を知っており、パウリ効果が現れるたびに喜んだ。これらの奇妙な出来事は、超心理学の正当性に関する彼の物議を醸した研究、特にシンクロニシティに関するCGユングとの共同研究と一致していた。^[26]マックス・ボルンはパウリを「アインシュタイン自身に匹敵するだけ...おそらくそれ以上」と考えていた。アインシュタインはパウリを「精神的後継者」と宣言した。^[27]

パウリは完璧主義者として有名だった。これは彼自身の仕事だけでなく、同僚の仕事にも及んだ。その結果、彼は物理学界で「物理学の良心」、同僚が責任を負う批評家として知られるようになった。彼は欠点を見つけた理論を痛烈に否定し、しばしばそれをganz falsch (完全に間違っている) と名付けた。

しかし、これは彼の最も厳しい批判ではなかった。彼は、あまりにも不明瞭に提示され、検証や評価が不可能で、科学の領域に属していない理論や論文に対して、たとえ科学のふりをしていたとしても、厳しい批判をした。それらは間違っているという証明ができない以上、間違っているというより悪いものだった。彼はかつて、そのような不明瞭な論文について、「それは間違ってさえいない！」と言ったことは有名である。 ^[1]

もう一人の著名な物理学者、ポール・エーレンフェストと会ったときの彼の発言とされる言葉は、この傲慢なパウリのイメージをよく表している。二人は初めて会議で会った。エーレンフェストはパウリの論文をよく知っており、非常に感銘を受けていた。数分の会話の後、エーレンフェストは「私はあなたよりも、あなたの百科事典の記事（相対性理論について）の方が好きです」と言った。パウリは「それは奇妙だ。私はあなたに関しては、正反対だ」と言い返した。^[28]二人はそれ以来非常に親しい友人になった。

ディラックに関する記事に掲載されているこの話からは、いくぶんか温かいイメージが浮かび上がってきます。

ヴェルナー ハイゼンベルク [物理学とその先、1971 年] は、1927 年のソルベー会議の若い参加者の間で交わされた、アインシュタインとプランクの宗教に対する見解についての友好的な会話を回想している。この会議には、ヴォルフガング パウリ、ハイゼンベルク、ディラックが参加した。ディラックの貢献は、宗教の政治的操作に対する痛烈で明確な批判であり、後にハイゼンベルクがボーアに報告した際、その明快さが高く評価された。とりわけ、ディラックは次のように述べている。「なぜ我々が宗教について議論するのを怠るのか理解できない。我々が正直であるならば、そして科学者として正直であることはまさに我々の義務であるが、いかなる宗教も実際の根拠を欠いた偽りの陳述の集まりであると認めざるを得ない。神という概念自体が人間の想像力の産物である。[...] 少なくとも互いに矛盾しているという理由で、いかなる宗教的神話も認めない。[...]」ハイゼンベルクの見解は寛容であった。パウリは最初の発言の後は沈黙していた。しかし最後に意見を求められたとき、冗談めかしてこう言った。「そうだな、我々の友人ディラックも宗教を持っていて、その宗教の第一戒律は『神は存在せず、ポール・ディラックは彼の預言者である』だ」。ディラックを含め、全員が爆笑した。^[29]

パウリのアイデアや結果の多くは出版されることはなく、手紙にのみ登場し、手紙は受取人によってコピーされ、回覧されることが多かった。パウリは自分の研究の多くがこのように功績が認められなかったことには気にしていなかったかもしれないが、1958年にゲッティンゲンでハイゼンベルクが行った統一場理論に関する共同研究に関する世界的に有名な講演や、パウリを「ハイゼンベルク教授の単なる助手」と呼んだプレスリリースに関しては、パウリは腹を立て、ハイゼンベルクの物理学の才能を非難した。彼らの関係が悪化した結果、ハイゼンベルクはパウリの葬儀を無視し、自伝の中でパウリの批判は誇張されていたが、最終的には場の理論は支持できないことが証明され、パウリの批判が正しかったと書いた。^[30]

カール・ユングとの議論の中で、パウリは「パウリ＝ユング予想」と呼ばれる存在論を展開し、一種の二面性理論と見なされてきた。この理論は、「心理物理学的に中立な現実」が存在し、精神的側面と物理的側面はこの現実から派生したものであるとしている。^[31]パウリは、量子物理学の要素が、精神と物質のギャップを説明できるより深い現実を指し示していると考え、「外的な物質的対象と内なるイメージの両方が従う、私たちの制御を超えた宇宙的自然秩序を仮定しなければならない」と書いている。^[32]

パウリとユングは、この現実は心理的現象や物理的出来事として現れる共通の原理（「原型」）によって支配されていると主張した。 ^{[33]また、彼らは、}シンクロニシティがこの現実の根底にある仕組みの一部を明らかにする可能性があるとも主張した。 ^{[33] [32]}

彼は理神論者であり神秘主義者であったと考えられている。『ヴォルフガング・パウリの科学的伝記』の中で、彼は科学史家シュムエル・サンブルスキーに宛てた手紙の中で「一神教に反対するが、ユダヤ教の神秘主義を含むすべての民族の神秘主義と一致して、究極の現実は個人的なものではないと私は信じている」と書いていると引用されている。^{[34] [35]}

1929年、パウリはキャバレーダンサーのケーテ・マルガレーテ・デップナーと結婚した。^[36]この結婚生活は不幸で、1年も経たないうちに離婚した。1934年にパウリはフランツィスカ・ベルトラム（1901年 - 1987年）と再婚したが、子供はいなかった。

パウリは1958年12月15日に58歳で膵臓癌で亡くなった。^{[17] [18]}

• Pauli W,量子力学の一般原理、Springer、1980年。
• Pauli W, Lectures on Physics、6巻、Dover、2000年。
  第1巻：電気力学
  、第2巻：光学と電子の理論、
  第3巻：熱力学と気体の運動論、
  第4巻：統計力学、
  第5巻：波動力学、
  第6巻：場の量子化に関する選択されたトピック
• Pauli W, 『中間子核力理論』第2版、Interscience Publishers、1948年。
• パウリ・W 『相対性理論』ドーバー、1981年。

• パウリ、ヴォルフガング、ユング、CG（1955）。自然と精神の解釈。石井出版。ISBN 978-4-87187-713-8。
• パウリ、ヴォルフガング; ユング、CG (2001)。CA マイヤー (編)。『原子と原型、パウリ/ユング書簡、1932-1958』。プリンストン、ニュージャージー州:プリンストン大学出版局。ISBN 978-0-691012-07-0。

• ユダヤ人ノーベル賞受賞者リスト

• エンツ、チャールズ・P. (2002)。『簡潔に語る時間はない：ヴォルフガング・パウリの科学的伝記』オックスフォード大学出版局。ISBN 978-0-19-856479-9。
• エンツ、チャールズ P. (1995)。 「レーベン・ヴォルフガング・パウリスの合理性と不合理性」。 H. アトマンスパッハーにおいて。他。 （編）。デア・パウリとユングの対話。ベルリン: Springer-Verlag。
• フィッシャー、エルンスト・ピーター(2004)。ブリュッケン・ツム・コスモス。ヴォルフガング・パウリ – デンクシュトフとナハトロイメ・ツヴィッシェン・ケルンフィジークとヴェルトハーモニー。リベル。ISBN 978-3-909081-44-8。
• ギーザー、スザンヌ（2005）。『The Innermost Kernel。深層心理学と量子物理学。ヴォルフガング・パウリとCGユングの対話。シュプリンガー・フェアラーク。ISBN 978-3-540-20856-3。
• ユング、CG（1980）「心理学と錬金術」プリンストン、ニュージャージー：プリンストン大学出版局。
• ケヴ、トム（2000年）。『トライアド：物理学者、分析家、カバラ主義者』ロンドン：ローゼンバーガー＆クラウス。ISBN 978-0-9536219-0-3。
• リンドルフ、デイヴィッド（1994）。『パウリとユング：2人の偉大な精神の出会い』クエストブックス。ISBN 978-0-8356-0887-9。
• ペイス、アブラハム（2000年）。科学の天才。オックスフォード：オックスフォード大学出版局。ISBN 978-0-19-850614-0。
• エンツ、P.カール・フォン・マイエン編（1994年）。ヴォルフガング・パウリ – 物理学と哲学に関する著作。ロバート・シュラップ訳。ベルリン: Springer Verlag。ISBN 978-3-540-56859-9。
• ラウリカイネン、KV（1988）。『原子を超えて ― ヴォルフガング・パウリの哲学思想』ベルリン：シュプリンガー・ヴェルラーク。ISBN 978-0-387-19456-1。
• カシミール、HBG (1983)。偶然の現実：半世紀の科学。ニューヨーク：ハーパー＆ロウ。ISBN 978-0-06-015028-0。
• カシミール、HBG (1992)。Het toeval van de werkelijkheid: 半分は自然に見えます。アムステルダム: ミューレンホフ。ISBN 978-90-290-9709-3。
• ミラー、アーサー・I. (2009)。『宇宙の数を解読する: ヴォルフガング・パウリとカール・ユングの奇妙な友情』ニューヨーク: WW ノートン & Co. ISBN 978-0-393-06532-9。
• レモ、F. ロス：「世界魂の帰還、ヴォルフガング・パウリ、CG ユングと心理物理的現実 [unus mundus] の挑戦、第 1 部：巨人の戦い」Pari Publishing、2011 年、ISBN 978-88-95604-12-1。 
• レモ、F. ロス：「世界魂の帰還、ヴォルフガング・パウリ、CG ユングと心理物理学的現実 [unus mundus] への挑戦、第 2 部：心理物理学的理論」Pari Publishing、2012 年、ISBN 978-88-95604-16-9。 

Wikiquote には、ヴォルフガング・パウリに関する引用があります。

ウィキメディア・コモンズには、ヴォルフガング・パウリに関連するメディアがあります。

• スイス国立図書館のカタログ「ヘルベチカ」に掲載されているヴォルフガング・パウリの出版物およびヴォルフガング・パウリに関する出版物
• ヴォルフガング・パウリが Nobelprize.org について語る
• スコットランドのセント・アンドリュース大学におけるパウリ氏の経歴
• 「ノーベル賞受賞者」におけるヴォルフガング・パウリの略歴
• ヴォルフガング・パウリ、カール・ユング、マリー＝ルイーズ・フォン・フランツ
• パウリの生涯と時代を巡るバーチャルウォークスルー展示
• ヴォルフガング・パウリの注釈付き参考文献（Alsos Digital Library for Nuclear Issuesより）2006年8月28日アーカイブ、Wayback Machineより
• CERN ドキュメント サーバーの Pauli アーカイブ
• バーチャル展示会 2016年6月10日、ETH-Bibliothek（チューリッヒ）のWayback Machineにアーカイブ
• 主な参加者: ヴォルフガング・パウリ –ライナス・ポーリングと化学結合の性質: ドキュメンタリー史
• パウリの手紙（1930年12月）Wayback Machineで2016年3月15日にアーカイブ、ニュートリノの仮説（オンラインで分析済み、英語版は「ダウンロード」をクリック）
• パウリの排他原理（メルヴィン・ブラッグ、フランク・クローズ、ミケーラ・マッシミ、グラハム・ファーメロ共著）「In Our Time 2017 年 4 月 6 日」