Изумителните квантови ефекти на земния Волфганг Паули

Квантовата механика има няколко важни инструмента, с които разбира и описва себе си. Те са уравнение на Паули, принцип на Паули, матрици на Паули, парамегнетизъм на Паули, теорема на Паули, ефект на Паули.

Физикът Волфганг Паули наистина е гений, а Айнщайн го сочи за свой „духовен наследник“.

Да, нещо куца при Паули – не цепи басма никому, а по темата се разказват анекдоти.

На научна конференция той се държи зле, а после се запознава с Паул Еренфест, който казва: „Паули, публикациите ви ми харесват повече, отколкото вие самият“. А Паули отвръща: „За жалост, при мен нещата са обратни“.

Ако нещо не му харесва, той е безцеремонен. На колега заявява: „Нямам против, че мислиш бавно, но имам против, че публикуваш далеч по-бързо, отколкото мислиш“. А за някаква статия изръсва: „Това не е вярно. Това дори не е грешно“. Но подобен подход има и към нещата, които харесва.

На 21, още студент в Мюнхен, след лекция на Айнщайн, изръсва публично: „Онова, което разказа хер Айнщайн, може да не е толкова глупаво, колкото изглежда“.

Освен особеното чувство за хумор, две причини има Паули да е рязък – силният стремеж към съвършенство и фактът, че у тях гостува цвета на европейската интелигенция. От дете общува с авторитети, прекъсва ги безочливо и ги критикува. Това му носи прозвищата „Ужасният Паули“ и „Бич Божи“, но и обратното.

Физиците го приемат за съдник, пращат му нови идеи за мнение и резонен е въпросът – какво мисли Паули за твоята теория. Така му излиза и името „Съвестта на физиката“, което като оценка е по-високо и от Нобеловата награда, получена през 1945.

Като малък, Паули не харесва приказките, защото го плашат, но чете Жул Верн и се пали по астрономията. Той е дете на книгите, не на игрите, макар че цял живот катери планини и плува. Учи в гимназия за гении, но му е скучно - под чина чете Айнщайн. На 18 учи физика в Мюнхен, пише статия за теорията на относителността, а Айнщайн е в луд възторг:

„Който прочете тази зряла и великолепно замислена творба, може да не повярва, че нейният автор е едва на 21“.

Паули обикаля още университети – в Гьотинген и Копенхаген, преподава в Хамбург.

На 25 прави първото велико откритие - „Забранителен принцип“, или „Принцип на Паули“. Грубо казано, той стига до извода и математически доказва, че на една орбита около ядрото на атома не може да има повече от един електрон с четири еднакви квантови числа. Но не само квантовите процеси се подчиняват на принципа на Паули. Той е валиден за химическите елементи и химическото взаимодействие, за процесите във вътрешността на астрономически обекти. И става нещо необичайно - младият Паули обявява принципа си и научният свят веднага го приема.

Но пътят на Паули към откритията не е постлан само с цветя. Преживява и ред житейски колизии. Първото голямо разочарование е на 9 – ражда се сестра му, вниманието се мести към нея, а Паули е нещастен:

„От дете-чудо, останах само дете“.

Възпитаван в католически дух и в известна омраза към евреите, Паули е шокиран да научи, че има еврейски корени. Тогава се отказва от католицизма, но му остава склонността към мистицизъм, както сочи и кореспонденцията с Юнг, при когото се лекува заради проблем с жените.

Не се знае нищо за първата любов на Паули, но в писмо от том 6 на кореспонденцията му пише, че в публичните домове на Хамбург преживява „сексуално вълнение без чувство, без любов и наистина без човечност“. Звучи като оплакване, но не е.

Той има бохемска страна, смята годините в Хамбург и Цюрих за най-хубавите в живота си. Като професор в Политехниката, Паули се вписва в светския академичен кръг. Тогава се храни се в добри кръчми, по бирариите обсъжда всякакви теми, плува. Най-често е придружаван от Кети Депнър, танцьорка от берлинските кабарета, за която се жени.

Между 1927 и 1931 обаче баща му и майка му се развеждат, а тя се самоубива. Баща му се жени за девойка на възрастта на Паули.

Тогава научава за еврейския си произход, а накрая Кети, след 11 месеца брак, го напуска заради друг. Те имат отворена връзка, проблемът не е ревност, а липсата ѝ. Наранено е и професионалното му достойнство, пише на приятел:

„Бих разбрал, ако ме беше оставила заради тореадор, но не и заради треторазреден химик“. Паули е в депресия и пие много. Има лошо пиянство - изхвърлят го от кръчмите, яде бой, а в САЩ му чупят ръката. Търси Юнг и той го връща в релси, дотам, че през 1934 се жени за Франциска Бертрам, с която доживява дните си.

Още в депресивната фаза обаче, Паули се връща към наука и предсказва неутриното 26 години, преди да бъде открито. Сложните сметки го водят до гениално заключение - трябва да има някаква безумна частица с нулева маса, но с ненулев заряд, която се изстрелва при ядрения разпад. Нарича я неутрон, а Ферми я прекръства на „неутрино“. След 26 години, когато му съобщават, че неутриното е засечено, Паули казва:

„Ето доказателство, че, който умее да чака, накрая получава онова, което иска“.

Ако това ви прилича на даоизъм – да, Юнг му дава да чете Дао дъ дзин и други даоистки текстове, а някои идеи в тях му помагат да постигне част от откритията си във физиката.

Волфганг Паули е от хората, които предизвикват този квантов ефект в нормалния свят. Щом се появи в лаборатория, става катастрофа – колба ще се пръсне, кабел ще прегори или друго ще провали експеримента.

Случките стават с такава честота, че някои колеги не го пускат в лабораторията си. Феноменът е известен като „ефект на Паули“ и за него се носят легенди. Една лаборатория в Принстън например, където Паули живее през Втората световна война, се запалва и изгаря – както се смята, без друга причина, освен неговата близост. В Гьотинген става тежък инцидент и се установява, че точно тогава Паули минава през града с влак.

Сам той обаче никога не е засегнат. Веднъж негови колеги кроят номер - свързват вратата с полилея така, че, щом тя се отвори, светилото да падне. Тестовете са успешни, но когато Паули влиза, нищо не става. „Типичен ефект на Паули“ – както сам отбелязва.

За разлика от повечето си колеги, които се забавляват с анекдотите, Паули се отнася към ефекта сериозно, смята го за проява на феномена на сплитането и го обсъжда с Юнг, който пък му намира съответствие в науката за душата, което нарича „синхроничност“.

В подобни забавления и с още много знаменити открития, времето тече неусетно. Цял живот Волфганг Паули е здрав и жизнен човек, може би затова не си дава сметка колко опасен е ракът на панкреаса, който го отнася в реалния квантов свят едва на 58. Името върху скромната му надгробна плоча вече едва се чете.

* Становищата, изказани в рубриката „Мнение“, могат да не отразяват позицията на Свободна Европа.