Wolfgang Ernst Pauli

Il padre era un medico ebreo, convertito al cattolicesimo, che aveva lasciato la professione per diventare professore universitario di chimica e fisica, convinto dall’amico Ernst Mach. Quando nacque il primo figlio, lo chiamò come secondo nome Ernst e lo stesso Mach fu padrino al battesimo.

Wolfgang frequentò le scuole a Vienna al Döblingen Gymnasium, dove si appassionò alla fisica e lesse i lavori di Einstein sulla relatività di nascosto durante le lezioni che trovava noiose. Entrò alla Università Ludwig-Maximilian di Monaco e, dopo soli due mesi, pubblicò un lavoro sulla relatività seguito da altri due prima ancora di laurearsi. Fu allievo di Sommerfeld, che capì il suo genio e gli chiese di scrivere un articolo di rassegna sulla relatività per la Encyclopädie der mathematischen Wissenschaften quando era iscritto al secondo anno.

Nel 1920 scrisse il suo primo lavoro sulla teoria quantistica e nello stesso anno arrivò a Monaco Heisenberg, anch’egli studente di Sommerfeld, che così descrisse la vita di Pauli studente: era un tipico uccello notturno, passava le serate ai caffè, e dopo lavorava alla fisica tutta la notte con grande successo, con dispiacere di Sommerfeld saltava le lezioni del mattino e non si alzava prima di mezzogiorno…

Ottenne il dottorato nel 1921, sotto la supervisione di Sommerfeld, con una tesi sulla teoria quantistica della molecola di idrogeno che tuttavia non si trovò in accordo coi dati sperimentali. Nello stesso anno apparve il suo lavoro sulla relatività, che era diventato di 237 pagine, e fu apprezzato moltissimo da Einstein che scrisse: …non si può credere che sia stato scritto da un ventunenne.

Nel 1921 si trasferì a Gottinga come assistente di Born e per la prima volta incontrò Bohr che lo invitò a Copenhagen, dove lavorò sull’effetto Zeeman anomalo.

Nel 1923 fu nominato libero docente ad Amburgo e, nel 1924, propose un nuovo numero quantico ‘di spin’ per gli elettroni, mentre nel 1925 propose quello che è noto come principio di esclusione di Pauli, che afferma che due elettroni non possono avere gli stessi numeri quantici. Nello stesso anno, usando la nuova meccanica quantistica di Heisenberg-Born-Jordan, ricavò lo spettro dell’atomo di idrogeno.

Nel 1927 iniziò un periodo infelice della sua vita, col suicidio della madre e il nuovo matrimonio del padre con una donna che non apprezzava. Nel 1929 lasciò la Chiesa cattolica per ragioni mai chiarite e sposò Kathe Deppner dalla quale divorziò solamente un anno dopo.

La sua carriera però procedeva con successo, nel 1928 fu nominato Professore di Fisica teorica all’Istituto Federale di Tecnologia di Zurigo e, sulla base di leggi di conservazione, nel decadimento beta previde l’esistenza di una particella che chiamò ‘neutrone’, annunciata nel 1931 ad una conferenza a Pasadena, ma pubblicata solamente nel 1933 col calcolo della sua massa che doveva essere zero.

Quello che ora chiamiamo neutrone fu scoperto da Chadwick nel 1932, la particella prevista da Pauli fu chiamata invece neutrino da Fermi nel 1934 e evidenziata sperimentalmente solo nel 1959.

La sua vita personale tuttavia peggiorava; probabilmente in conseguenza del suo disastroso matrimonio iniziò a bere e consultò lo psichiatra Carl Gustav Jung, anche se fu preso in cura da uno dei suoi assistenti al quale riferì più di mille sogni, e si appassionò alla psicanalisi che considerava la scienza del futuro.

Nel 1934 sposò Franciska Bertram e la sua vita ebbe una svolta positiva; questo felice matrimonio durò fino alla morte.

Nel 1931 aveva visitato gli Stati Uniti, all’Università del Michigan, e nel 1935-36 ebbe un invito quale Professore ospite all’Istituto di studi Avanzati di Princeton.

Tornò a Zurigo, ma allo scoppio della Guerra nel 1939 si trovò in una difficile posizione essendo diventato cittadino tedesco, dopo l’annessione dell’Austria.

Prese l’occasione di un invito alla cattedra di fisica teorica a Princeton per recarsi ancora negli Stati Uniti dove rimase fino alla fine della guerra, a Princeton, all’Università del Michigan e a Purdue dal 1942, prendendo anche la cittadinanza statunitense.

Nel 1940 pose in relazione lo spin di una particella con la statistica dimostrando che le particelle con spin intero obbediscono alla statistica di Bose-Einstein (e le chiamò bosoni) mentre quelle con spin semintero alla statistica di Fermi-Dirac (e le chiamò fermioni).

Ritenendo che il nazismo avrebbe portato alla fine della fisica europea, appoggiò lo sviluppo scientifico americano e anche dell’Unione Sovietica che visitò nel 1937 e 1939. Incoraggiò anche gli scienziati tedeschi e italiani a rimanere in patria per assicurare la continuità degli studi scientifici anche dopo la fine della guerra che auspicava imminente.

Per questo, dopo la fine della guerra, prese la non facile decisione di lasciare gli Stati Uniti e tornare a Zurigo perché si sentiva profondamente europeo.

Nel 1945 gli fu assegnato il Premio Nobel per ‘la scoperta del principio di esclusione del 1925’, su proposta di Einstein. Non si recò a Stoccolma per la cerimonia e il premio fu ritirato dal prof. Waller e consegnato a Princeton, mentre Pauli tenne la tradizionale conferenza Nobel l’anno successivo .

Negli ultimi anni si occupò di storia e filosofia della scienza, in particolare della meccanica quantistica, ma anche di psicologia, di storia delle idee e di rapporti tra scienza e religione.

Fu eletto Fellow della Royal Society nel 1953, membro della Società Svizzera di Fisica, dell’American Physical Society e dell’American Association for the Advancement of Science (AAAS) e gli fu assegnata la Medaglia Lorentz ad Amsterdam nel 1931.

La sua personalità fu caratterizzata da uno spirito fortemente critico, sia sul lavoro dei colleghi che a volte demoliva con giudizi caustici (Ehrenfest lo chiamava ‘flagello di Dio’), sia sul proprio – e infatti pubblicò, per pura mancanza di fiducia, solo una piccola parte delle sue idee.