 |
Folfgang Pauliİsviçreli teorik fizikçi, kuantum mekaniğinin ve göreliliğe dayalı kuantum alan teorisinin öncülerinden biri
Doğum Tarihi: 25.04.1900
Ülke:  İsviçre |
İçindekiler:
- Erken Hayat ve Eğitim
- Kuantum Fiziğinin Doğuşu
- Kopenhag Dönemi
- Bohr Modeli ve Sınırlılıkları
- Pauli’nin Kuantum Teorisine Katkıları
- Pauli Dışlama İlkesi
- Uygulamalar ve Etkileri
- Görelilikçi Kuantum Elektrodinamiği
- Son Yıllar ve Mirası
Erken Hayat ve Eğitim
Wolfgang Ernst Pauli, Avusturya asıllı İsviçreli bir fizikçi olarak Viyana’da doğdu. Babası ünlü bir fizikçi ve biyokimyager olan Wolfgang Joseph Pauli, annesi ise Viyanalı tiyatro ve gazetecilik çevrelerine bağlı bir yazar olan Bertha (evlilik öncesi soyadı Schütz) Pauli’dir. Küçük kız kardeşi Herta ise bir aktris ve yazar oldu. Ünlü fizikçi ve filozof Ernst Mach, Pauli’nin vaftiz babası oldu.
Pauli, matematikte olağanüstü yetenekler sergileyen bir çocuktu ancak sınıf içi çalışmalardan pek zevk almıyordu. Albert Einstein’ın görelilik teorisi üzerine son çalışmalarını kendi başına okuyarak yüksek matematiğe geçti.
Kuantum Fiziğinin Doğuşu
1918’de Pauli, Münih Üniversitesi’ne kaydoldu ve burada önde gelen fizikçi Arnold Sommerfeld’in öğrencisi oldu. Matematikçi Felix Klein, Sommerfeld’e Einstein’ın görelilik teorileri hakkında bir derleme yazması görevini verdiğinde, Sommerfeld bu görevi 20 yaşındaki Pauli’ye verdi. Pauli, hızla 250 sayfalık bir makale yazdı ve Sommerfeld bu çalışmayı “ustalıkla” övdü, hatta Einstein bile övgü dolu sözler sarf etti.
Kopenhag Dönemi
1921’de doktorasını hidrojen molekülü üzerine yapmış olarak tamamlayan Pauli, Max Born ve James Franck ile işbirliği yapmak üzere Göttingen’e taşındı. 1922’nin sonlarında Niels Bohr’un Kopenhag’daki enstitüsünde asistan olarak göreve başladı.
Sommerfeld, Born, Franck ve Bohr’un etkisiyle Pauli, atomu ve atomaltı parçacıkları anlamaya yönelik kuantum teorisine derinlemesine dalış yaptı.
Bohr Modeli ve Sınırlılıkları
Klasik fizik, makroskopik sistemlerin davranışını tatmin edici bir şekilde açıklayabiliyorken, atom ölçeğindeki olaylara uygulama çabaları başarısızlığa uğramıştı. Atom modeli, merkezde dönen elektronlarla, iki temel problemle karşı karşıyaydı.
İlk olarak, elektronların sürekli elektromanyetik radyasyon yayması gerektiğinden dönme sırasında enerji kaybederek nüveye doğru spiral yapmaları beklenirdi. İkinci olarak, elektron dönüş yörüngelerinin kararlılığı net bir açıklamaya sahip değildi.
Pauli’nin Kuantum Teorisine Katkıları
1925 yılında Pauli, elektronların içsel bir özelliğe sahip olduğunu öne sürdü, daha sonra spin veya açısal momentum olarak adlandırıldı. Bir manyetik alan içinde elektronun spininin iki yönlü olabileceği, manyetik alana paralel veya antiparalel olabileceğini belirtti. Bu elektron spini, orbital hareketi ile birleşerek her enerji seviyesinde ek enerji durumları oluşturur.
Pauli ayrıca bir atomdaki tüm elektronların neden en düşük enerji durumuna çökmediğini açıkladı. Geliştirdiği Bohr modeli, her elektron için dört kuantum sayısını kullanarak elektron enerji durumlarını tanımlıyordu. Bu sayılar, elektronun enerji seviyesini, orbital açısal momentumunu, manyetik momentini ve (Pauli’nin katkısı) spin yönelimini belirtiyordu.
Pauli Dışlama İlkesi
Pauli’nin en önemli katkısı, 1925’te formüle ettiği dışlama ilkesiydi; bu ilkeye göre bir sistemdeki hiçbir iki elektron aynı kuantum sayılarına sahip olamaz. Dolayısıyla her atom kabuklar, kuantum sayılarının izin verilen kombinasyonlarına göre sınırlı sayıda elektron içerebilir.
Uygulamalar ve Etkileri
Pauli’nin dışlama ilkesi, atomik yapıyı, nükleer davranışı, metalik özellikleri ve diğer fiziksel olguları anlamanın temelinde rol oynar. Kimyasal elementlerin etkileşimlerini ve periyodik tablodaki düzenlerini açıklar.
Görelilikçi Kuantum Elektrodinamiği
Pauli’nin çalışmaları, kuantum mekaniğini yüksek enerjili parçacık fiziği ve parçacıkların ışık ve diğer elektromanyetik alanlarla etkileşimini genişletti. Bu alan daha sonra görelilikçi kuantum elektrodinamiği olarak adlandırıldı.
Son Yıllar ve Mirası
1928’de Pauli, hayatının geri kalanını geç
