泡利（1900～1958）
沃尔夫冈·泡利，奥地利物理学家。泡利是20世纪最伟大、最有天才的理论物理学家之一，由于他天才焕发，真知灼见，被人们誉为物理学的良心。又由于他心直口快，毫不留情，许多人又称他为比上帝还苛刻的人，或毒舌评委。1945年，由于发现“不相容原理”，荣获诺贝尔物理学奖。他最突出的贡献在于对自旋的研究。
泡利1900年出生于奥地利的维也纳，其父亲是沃尔夫冈·约瑟夫·泡利，其教父为著名的物理学家恩斯特·马赫。父亲是一位卓越而富有独创精神的学者，曾任维也纳大学物理化学教授。泡利幼而聪颖，数学和物理特别好，14岁学会了微积分，在中学时他自学完大学物理课程。他进入慕尼黑大学，导师为阿诺·索末菲。
索末菲是当时有名的物理学家，多次获诺贝尔物理学奖的提名。他的学生著名的有维尔纳·海森堡、沃尔夫冈·泡利、彼得·德拜、汉斯·贝特、威尔汉·楞次、赫伯特·克勒默、莱纳斯·鲍林等，其中有6位获得诺贝尔奖。泡利在18岁时发表论文《引力场中的能量分布》，初露头角；次年发表两篇论文指出韦耳引力理论的一个谬误；1921年，以一篇氢分子模型的论文获得博士学位。同年，索末菲请泡利审查一下《数学科学百科全书》中关于相对论的文章。泡利在获得他的博士学位两个月后完成了这篇文章，它一共有237页长。爱因斯坦对这篇文章高度赞扬并将它出版为书，直到今天这篇文章依然是相对论最经典的参考。爱因斯坦说任何该领域的专家都不会相信，此文出自一个仅21岁的青年之手。
此后一年泡利在哥廷根大学马克斯·玻恩手下做助手，然后他又在哥本哈根后来的尼尔斯玻尔理论物理研究所工作。从1923年到1928年他在汉堡大学教书，在这段时间里他建立了许多现代量子力学理论中重要的工具，尤其他提出了泡利不相容原理和非相对论的自旋理论。
1928年泡利被任命为瑞士苏黎世联邦理工学院理论物理教授。1929年5月泡利退出罗马天主教会，同年12月他结婚，但他的婚姻并不美好，两人不到一年就于1930年离婚了。
在1931年泡利提出中微子假说后的11个月，他产生严重的精神崩溃。他拜访了同他一样住在苏黎世附近的心理医生卡尔·古斯塔夫·容格，从此他与容格成为终身的好友。
阿诺·索末菲（1868～1951）
1931年泡利赴密歇根大学任客座教授，1935年赴普林斯顿高等研究院。1934年泡利再婚，这次婚姻一直持续到他逝世。1935年他被授予洛伦兹勋章。
1938年德国占领奥地利后泡利成为了德国人，第二次世界大战于1939年爆发后他的处境就困难了。1940年他赴美国普林斯顿任理论物理教授。他任此职直到二战结束。1946年他返回苏黎世前加入美国国籍。1945年泡利获得诺贝尔物理学奖，提名泡利的是爱因斯坦，理由是他“由于他1925年所做出的重要贡献，发现泡利不相容原理”。
1958年泡利由于预言了中微子的存在，获得马克斯·普朗克奖章，同年他患胰腺癌。1958年12月15日泡利逝世，终年58岁。
泡利一生硕果累累，尤其在量子力学方面，做了许多非常重要的贡献。泡利跟薛定愕、海森堡、狄拉克等物理大师一样，是量子力学的重要奠基人之一。但是泡利很少发表论文，他比较喜欢与同行（比如与他往来非常密切的尼尔斯·玻尔和沃纳·海森堡）交换漫长的信件。他的许多思想从未被发表过，而只有在他的书信中出现。他的收信人总是将他的信拷贝后给其他同行们看。泡利显然并不是很关心他的发现，因此后来没有归功于他。以下是他研究出来的，应归功于他的最重要的结果：
1924年泡利提出了一个新的量子自由度（或量子数）——自旋，有两个可能的值，以解释观测到的分子光谱和发展中的量子力学之间的矛盾。他还提出了泡利不相容原理，这可能是他最重要的成果了。这个原理指出任何两个电子无法同时存在于同一个量子状态。泡利提出的新自由度这个想法源自于自旋和拉尔夫·克罗尼格。一年后乔治·尤金·乌伦贝克和塞缪尔·高德斯密特证实电子自旋就是泡利所提出的新的自由度。
1926年，海森堡发表了量子力学的矩阵理论后不久，泡利就使用这个理论推导出了氢原子的光谱。这个结果对于验证海森堡理论的可信度非常重要。
1927年他引入了2×2泡利矩阵作为自旋操作符号的基础，由此解决了非相对论自旋的理论。泡利的结果引发了保罗·狄拉克发现描述相对论电子的狄拉克方程式。虽然狄拉克说，他发明了这些相同的矩阵自己独立的时候，没有受泡利的影响。
关于中微子假说，泡利并没有得到诺贝尔物理学奖。这是因为泡利于1958年去世，中微子刚刚发现，对于中微子的研究还很不深入，尤其对于中微子在高能物理和宇宙学中的特殊地位完全不了解。相信读者在看完本书后对于这个问题就会有一个明确的看法：中微子假说是泡利对物理学的伟大贡献，中微子假说完全应该得到诺贝尔物理学奖。当然中微子当初提出只是为了解释β衰变的连续光谱。正如在1930年12月4日，泡利在给莉泽·迈特纳的一封信中指出的那样，他提出的新的中性粒子的假说（质量极小）可以解释β衰变的连续光谱。
莉泽·迈特纳（1878～1968）
这里介绍一下被爱因斯坦称为比居里夫人还要聪明的迈特纳女士。迈特纳一生对物理学贡献巨多，却与诺贝尔奖无缘。尤其是现在裂变的功绩几乎完全记在哈恩头上，这是不公平的。1944年，为了表彰哈恩于1938年首次用中子轰走铀使铀裂变，哈恩独自一人获得了诺贝尔奖金。人们惊奇地发现，作为哈恩助手，与哈恩一起做裂变实验的弗里茨·斯特拉斯曼（1902～1980）却没有与之分享。更没有人提及也曾是哈恩助手的莉泽·迈特纳对裂变做出的贡献，呼吁诺贝尔奖金应当由哈恩、斯特拉斯曼和迈特纳共享！实际上，在发表论文时，哈恩排名第一，完全是由于当时对于妇女的歧视，迈特纳的贡献如果说不是超过哈恩的话，至少不亚于哈恩。
1934年恩里科·费米将该假说引入他的衰变理论，建立了称之为费米中微子的普适相互作用理论。关于这个理论尽管比较抽象难懂，但是鉴于它在研究弱相互作用中的开拓性的历史作用和科学地位，我们将在后面比较详尽地介绍。
1940年泡利证明带半数自旋的粒子是费米子，带整数自旋的粒子是玻色子。
在物理上泡利对人对己都是一个完美主义者。因此他获得了“物理学良心”的称号，他的同行非常尊重他的评论。他可以严厉批评任何理论，最著名的评价是“完全错误”。不过有一次他对这样的一篇论文的评价是“这论文不只不正确，它甚至连错误都算不上”，成为了一句物理学家中的流行笑话。另一个故事说有一次海森堡给泡利写信报道他的新理论，泡利的回信上只有一个方框，下面写着一行小字：“我的画画得同提香一样好，只是缺乏细节。”
“泡利效应”的名气，还来源于他快人快语，性格直率毫无顾忌，以至物理学界广为传说他具有毒舌：泡利批评起人来六亲不认。他的好朋友荷兰物理学家艾伦菲斯特曾给他起过一个外号，叫做“上帝的鞭子”。在他们第一次见面时，艾伦菲斯特说：“我喜欢你的物理胜过你本人。”对此泡利马上反击：“和你在一起，我的感觉恰好相反。”
有一次，泡利听了意大利物理学家塞格雷的报告后，发表感想：“我从来没有听过像你这么糟糕的报告。”比他小五岁，熟知这位大哥脾气的塞格雷故意一言不发。泡利见他不搭话，就回身对同行的瑞士物理化学家布瑞斯彻说：如果你来作报告，情况会更加糟糕。当然，你上次在苏黎世的开幕式报告除外。”这最后一句就算是泡利的夸奖了。
但是泡利为青年人、大学生和中学生所最熟悉的科研成果是他发现的泡利原理（又称泡利不相容原理）：指在一个量子状态中，不能容纳运动状态完全相同的两个和两个以上的电子。后来这个原理扩展到在一个量子状态中，不能容纳两个和两个以上的费米子。泡利的这个工作是1925年春在汉堡大学任教时提出的，时年25岁。
这个理论的正确性及其产生的广泛深远的影响在尔后的20年中在物理学界才得以确认。不相容原理被称为量子力学的主要支柱之一，是自然界的基本定律，它使得当时所知的许多有关原子结构的知识变得条理化。人们可以利用泡利引入的第四个、表示电子自旋的量子数，把各种元素的电子按壳层和支壳层排列起来，并根据元素性质主要取决于最外层的电子数（价电子数）这一理论，对门捷列夫元素周期律给以科学的解释。泡利因而1945年获诺贝尔物理学奖。
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