[물리학] 1945년 - 파울리 배타원리의 발견(볼프강 파울리)


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1900 ~ 1958볼프강 파울리Wolfgang Pauli오스트리아 태생 미국의 물리학자. 1921년에 뮌헨 대학교의 아르놀트 좀머펠트 밑에서 박사학위를 취득한 후, 괴팅겐 대학교의 M.보른 및 코펜하겐 대학교의 N. H. D. 보어의 지도 아래 연구하였다. 1923년부터 1938년까지 함부르크 대학교에서 강의하였으며, 1928년에 취리히 공과대학 이론물리학 교수로 임용되었다. 1940년에는 프린스턴 대학교 이론물리학과 학과장으로 선출되고 1946년에 미국에 귀화했다. 제2차 세계대전 후에 취리히 공과대학으로 돌아갔다. 한 원자 내에서 2개의 전자가 같은 에너지를 가질 수 없다고 하는 파울리의 배타원리를 발견하여 양자이론의 개발에 기여하였다.
수상 업적
The Nobel Prize in Physics 1945 was awarded to Wolfgang Pauli “for the discovery of the Exclusion Principle, also called the Pauli Principle”. 1945년 노벨 물리학상은 “파울리의 배타 원리 발견”으로 볼프강 파울리에게 수여되었습니다.수상 추천문
전하, 그리고 신사 숙녀 여러분. 1911년 러더퍼드는 원자는 핵과 전자로 구성되어 있으며 원자핵은 양전하를 띠며 원자 질량의 대부분이 집중되어 있고 음전하를 띤 전자는 원자핵을 둘러싸고 있다고 발표했습니다. 원자구조에 대한 새로운 발견은 원자 연구에 큰 충격을 주었습니다. 러더퍼드의 발견 이후 20년 동안 원자물리학은 원자를 둘러싼 전자의 배열에 대한 연구에 집중됐습니다. 1913년 보어가 확립하고 그와 그 동료들이 발전시킨 이론에 따르면 전자는 원자에 의해 결정된 에너지값을 가지는 양자상태에 위치하며 핵 주위를 회전합니다. 전자의 궤도에 해당하는 에너지는 ‘양자수’라는 정수들로 정의할 수 있는데 말하자면 이것은 전자들의 에너지 상태를 정수값에 따라 열거하는 것입니다. 1921년 보어가 진전시킨 모든 원자들의 전자구조에 관한 유명한 이론에 의하면, 원자에 있는 전자들은 그룹으로 배열되어 있으며 각각의 그룹은 핵에서의 평균 거리가 다르고 두 개의 양자수로 특징지을 수 있습니다. 전자의 배열 문제를 해결하는 데 중요한 기여를 한 것은 이듬해의 란데와 스토너였습니다. 이 정도의 원자이론 발전단계에서 볼프강 파울리 교수는 1925년, 자연의 새로운 법칙의 하나인 배타원리 또는 파울리원리를 발견함으로써 원자이론의 발전에 중요한 공헌을 하였습니다. 이 발견에 대한 공로를 인정해 1945년의 노벨 물리학상은 파울리 교수에게 수여키로 결정하였습니다. 파울리 교수는 원자물리학의 실험과 이론을 아우르며 자신의 연구를 수행했습니다. 그는 전자의 에너지 상태를 정의하기 위해서는 일반적으로 4개의 양자수가 필요하다는 것을 발견하였습니다. 이어 그는 그의 이름을 딴 원리인 파울리 배타원리를 발표했는데 이 원리는 4개의 양자상태가 완전히 정의된다면 각각의 에너지 상태에는 하나 이상의 전자가 존재할 수 없다는 것입니다. 3개의 양자수만이 핵 주위를 도는 전자의 회전하고 관련되어 있습니다. 네 번째 양자수가 필요하다는 것은 전자가 흥미로운 속성을 갖고 있음을 증명하는 것입니다. 다른 물리학자들은 전자의 흥미로운 속성은 아마도 전자가 스핀을 가지고 있다는 것, 다시 말해서 전자는 어느 정도는 자신을 중심으로 빠르게 회전하고 있는 것처럼 행동한다고 해석할 수 있는 증거를 발견했습니다. 파울리 교수는 전자의 배열이 배타원리에 의해서 완벽하게 설명될 수 있음을 보여 주었고 그 결과 다른 원소들의 독특한 물리적·화학적 성질을 배타원리를 사용해 설명할 수 있었습니다. 파울리 원리가 반드시 필요한 중요한 현상들 중 금속의 전기전도와 물질의 자기적 속성에 대해 설명하고자 합니다. 1925년과 1926년 양자이론에서 다른 종류의 핵심적 진보가 이루어졌고 이것은 원자물리학의 토대를 형성하였습니다. 입자들의 운동을 기술하기 위해 새롭고 혁명적인 방법들이 개발되었습니다. 파울리 교수의 발견이 가진 근본적인 중요성은 더욱더 명확해졌습니다. 파울리의 배타원리는 새로운 양자이론의 개발에 독립적이고 필수적이라는 것이 증명되었습니다. 배타원리의 표현에 원래의 원리보다 더 간단하고 광범위한 적용 가능성을 가진 다른 방법이 제시되었습니다. 이 측면에서 파울리 교수는 중요한 공헌을 하였는데 이는 또한 다른 커다란 파급 효과들을 일으켰습니다. 지난 20년 동안 원자에 대한 연구는 원자핵의 성질을 규명하는 것으로 점점 초점이 맞춰졌습니다. 원자에 대한 연구가 진행되면 될수록 파울리의 배타원리가 근본적인 자연법칙이라는 것이 더욱 확실해졌습니다. 처음에 이 원리는 전자 배열의 설명에 사용되었는데 이제는 양성자라고 불리는 수소원자의 핵과 또 많은 핵반응에서 형성되는 중성자에 대해서도 적용할 수 있음이 판명되었습니다. 중성자는 전하를 띠지 않지만 양성자와 거의 같은 질량을 가진 입자입니다. 현재의 관점에 따르면 모든 원자핵은 양성자와 중성자로 되어 있습니다. 따라서 파울리의 원리는 원자핵의 성질을 설명하는 데 필수적입니다. 파울리 교수는 현재 이론물리학에서 지도적인 위치에 있습니다. 그는 그가 연구하는 과학의 다른 분야에서도 중요한 공헌을 했습니다. 그중의 한 분야는 핵물리학입니다. 왕립과학원은 파울리 교수가 오늘 행사에 참석하여 직접 상을 받을 기회를 갖지 못한 것에 깊은 유감을 표시합니다. 이 상은 미국 사절단의 대사에게 전달될 것입니다. 래븐덜 씨. 파울리 교수를 대신하여 전하로부터 노벨상을 받으시기 바랍니다.스웨덴 왕립과학원 노벨 물리학위원회 위원장 이바르 발러
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