Ο Pauli αναγνωρίστηκε ως ένας από τους ηγέτες της κοινότητας των φυσικών από τα μέσα της δεκαετίας του '20, όταν σε ηλικία 24 ετών δημοσίευσε την απαγορευτική του αρχή. Άλλωστε ήταν μόλις 21 χρονών όταν δημοσίευσε ένα άρθρο στην Εγκυκλοπαίδεια των Μαθηματικών για τη θεωρία της σχετικότητας, που έκανε αίσθηση ακόμη και στον ίδιο τον Αϊνστάιν. Ο Πάουλι αφού μελέτησε το ανώμαλο φαινόμενο Zeeman και τους κβαντικούς αριθμούς που αντιστοιχούσαν στις διάφορες ενεργειακές στάθμες διατύπωσε την περίφημη αρχή του.
Μετά από την ενασχόληση του Pauli με τη σχετικότητα, το βασικό ενδιαφέρον του μετατοπίστηκε στον κβαντικό γρίφο, με τον οποίο αυτός και ο σύντροφος του στο Πανεπιστήμιο Werner Heisenberg άρχισαν να ασχολούνται κάτω από την καθοδήγηση του Arnold Sommerfeld στο Μόναχο. Ο Pauli εισήγαγε σύντομα την ατομική μονάδα μαγνητικής ορμής, μαγνητόνη, και ονομάσθηκε έτσι μετά από τον Niels Bohr. Εργάστηκε στο ανώμαλο φαινόμενο Zeeman και ανακάλυψε τον πυρηνικό μαγνητισμό.
Η απαγορευτική αρχή, που αναφέρεται συχνά με το όνομά του, αποκρυστάλλωσε την υπάρχουσα τότε γνώση για την ατομική δομή, την εποχή που ακόμη την ερευνούσαν. Σύμφωνα με αυτήν τα ηλεκτρόνια ενός ατόμου δεν μπορεί να έχουν ίδιους όλους τους κβαντικούς αριθμούς.
Η αρχή του Πάουλι επέτρεψε να κατανοηθεί ο σχηματισμός των ηλεκτρονικών στιβάδων, των χημικών ιδιοτήτων των στοιχείων αλλά και ο παραμαγνητισμός, η συμπεριφορά των ηλεκτρονίων στα μέταλλα και πολλά φαινόμενα χαμηλών θερμοκρασιών. Ο Fermi κατόρθωσε να ενσωματώσει την αρχή του Πάουλι σε μια νέα στατιστική, παραπλήσια των Bose - Einstein, για σωμάτια όπως τα ηλεκτρόνια που υπακούουν στη στατιστική Fermi και ονομάζονται φερμιόνια. Ενώ άλλα σωμάτια πχ τα σωμάτια άλφα είναι μποζόνια γιατί υπακούουν στη στατιστική των Bose - Einstein.
Πολλά χρόνια αργότερα, το 1940, ο Πάουλι διετύπωσε διαφορετικά τον κανόνα αυτό. Έτσι σωμάτια με ημιακέραιο σπιν υπακούουν στη στατιστική Fermi ενώ αυτά με ακέραιο σπιν υπακούουν στη στατιστική των Bose - Einstein.
Η διάσπαση βήτα ήταν ένα από τα πιο βασανιστικά αινίγματα της εποχής του, ο Bohr μάλιστα εξ' αιτίας της έφθασε να θέλει την κατάργηση της αρχής της διατήρησης της ενέργειας. Πολλά πειράματα, που είχαν γίνει τότε, είχαν αποτύχει να δείξουν που πηγαίνει η ενέργεια της διάσπασης, αν τα ηλεκτρόνια που δημιουργούνται από τη διάσπαση δεν έχουν την ακριβή διαφορά ενέργειας μεταξύ αρχικής και τελικής κατάστασης. Επίσης στον έλεγχο που είχε διεξαχθεί τότε, ούτε η ακτινοβολία είχε την απαιτούμενη ενέργεια για να δικαιολογήσει την διατήρηση ενέργειας. Επιπλέον ούτε η στροφορμή κι άλλα θεμελιώδη μεγέθη φαινόταν να διατηρούνται.
Ο Pauli το 1932 ήταν ο πρώτος που αναγνώρισε την ύπαρξη του νετρίνο, ένα ουδέτερο σωματίδιο ελάχιστης μάζας, το οποίο μεταφέρει ενέργεια στη ραδιενεργό β-διάσπαση, στις εργασίες που έκανε στο Κέντρο Έρευνας πάνω στη θεωρητική φυσική στη Ζυρίχη. Έτσι εξασφαλιζόταν η διατήρηση της ενέργειας και της στροφορμής. Φυσικά ούτε λόγος να γίνεται ότι το σωματίδιο φάντασμα είχε απομονωθεί σε πείραμα την εποχή εκείνη.
Κατά τη διάρκεια των επόμενων πέντε ετών, επιστήμονες εργάστηκαν λεπτομερώς πάνω στην θεωρία του Pauli και συμπέραναν ότι το νέο σωματίδιο πρέπει να αλληλεπιδρά πολύ ασθενικά και να είναι εξαιρετικά ελαφρύ.
Το 1956 δύο Αμερικανοί επιστήμονες, ο Frederick Reines και Clyde Cowan, ανέφεραν την πρώτη απόδειξη ύπαρξης του νετρίνο. Χρησιμοποιούν ένα αντιδραστήρα διάσπασης σαν πηγή των νετρίνων και ένα καλά προστατευτικό σπινθηριστή - ανιχνευτή πλησίον του για να τα ανιχνεύσει.
Ο Pauli βοήθησε στη θεμελίωση της κβαντικής θεωρίας των πεδίων και συμμετείχε ενεργά στις μεγάλες προόδους που έγιναν σε αυτήν την περιοχή γύρω στο 1945. Πιο ενωρίς, είχε ενισχύσει περαιτέρω τη θεωρία των πεδίων δίνοντας την απόδειξη της σχέσης μεταξύ του σπιν και της "στατιστικής" των στοιχειωδών σωματιδίων.
Ο Πάουλι είχε μια βαθιά κουλτούρα, καυστική γλώσσα, απότομη συμπεριφορά και τον χρησιμοποιούσαν σαν αλάνθαστο κριτή των νέων θεωριών, αν και σε μια περίπτωση, στην περίπτωση της ανακάλυψης του σπιν του ηλεκτρονίου από τους Ούλενμπεκ και Γκούντσμιθ, ο Πάουλι είχε κάνει λάθος. Κατόρθωνε να έχει πολλούς φίλους, παρόλο τον ιδιόρρυθμο χαρακτήρα του, οι οποίοι συνεννοούνταν μαζί του χωρίς να έρχονται σε ρήξη μαζί του. Μεταξύ των φίλων του συμπεριλαμβάνονταν οι Χάιζενμπεργκ, Όττο Στερν και άλλοι σπουδαίοι φυσικοί.
Έδειξε μεγάλο ενδιαφέρον για τη Ψυχολογία του Καρλ Γιουνγκ, που ήταν φίλος του, και μάλιστα έγραψε και άρθρα για θέματα Ψυχολογίας.
Πηγή: www.physics4u.gr
