Wolfgang Pauli


Wer im 19. Wiener Bezirk spazieren geht, kann am Döblinger Gymnasium eine Gedenktafel finden, welche 1968 enthüllt wurde und zwar anlässlich des 50. Matura-Jubiläums einer Klasse, die zwei Nobelpreisträger hervorgebracht hat. Es war der Chemiker Richard Kuhn, der im Jahre 1938 den Nobelpreis „für seine Arbeiten über Carotinoide und Vitamine“ erhielt, und der Physiker Wolfgang Pauli, dem 1945 der Nobelpreis „für die Entdeckung des Pauli-Prinzips“ zuerkannt wurde. Zwei spätere Nobelpreisträger im selben Maturajahrgang sind gewiss eine seltene Ausnahme, ebenso ungewöhnlich ist auch der Relativsatz in Pauli’s Auszeichnung; üblicherweise wird – wie bei Kuhn – der Gegenstand der Entdeckung charakterisiert, bei Pauli musste der Hinweis auf „das nach ihm benannte Prinzip“ genügen, eine inhaltliche Angabe wäre bei der ebenso abstrakten wie fundamentalen Arbeit schwer verständlich!

Wer im 19. Wiener Bezirk spazieren geht, kann am Döblinger Gymnasium eine Gedenktafel finden, welche 1968 enthüllt wurde und zwar anlässlich des 50. Matura-Jubiläums einer Klasse, die zwei Nobelpreisträger hervorgebracht hat. Es war der Chemiker Richard Kuhn, der im Jahre 1938 den Nobelpreis „für seine Arbeiten über Carotinoide und Vitamine“ erhielt, und der Physiker Wolfgang Pauli, dem 1945 der Nobelpreis „für die Entdeckung des Pauli-Prinzips“ zuerkannt wurde. Zwei spätere Nobelpreisträger im selben Maturajahrgang sind gewiss eine seltene Ausnahme, ebenso ungewöhnlich ist auch der Relativsatz in Pauli’s Auszeichnung; üblicherweise wird – wie bei Kuhn – der Gegenstand der Entdeckung charakterisiert, bei Pauli musste der Hinweis auf „das nach ihm benannte Prinzip“ genügen, eine inhaltliche Angabe wäre bei der ebenso abstrakten wie fundamentalen Arbeit schwer verständlich! Wolfgang Pauli wurde am 25. April 1900 in Wien geboren. Er entschloss sich jedoch, in München bei Arnold Sommerfeld zu studieren. Schon im Jahr nach der Matura (1919) veröffentlichte er seine erste wissenschaftliche Arbeit in der angesehenen „Zeitschrift für Physik“; zwei weitere Arbeiten folgten im selben Jahr. Und bereits drei Jahre nach der Matura (1921) wurde Wolfgang Pauli eingeladen, einen Artikel über Relativitätstheorie in der „Encyklopädie der Mathematischen Wissenschaften“ zu verfassen. Das Erstaunen der Fachkollegen über die Breite und Tiefe dieses Artikels war groß; bis heute ist er lesenswert und eine gute Einführung in die Relativitätstheorie geblieben. Albert Einstein lobte das Werk mit den Worten : „Wer dieses reife und großangelegte Werk studiert, möchte nicht glauben, dass der Verfasser ein Mann von 21 Jahren ist. Man weiß nicht, was man am meisten bewundern soll, das psychologische Verständnis für die Ideenentwicklung, die Sicherheit der mathematischen Deduktion, den tiefen physikalischen Blick, das Vermögen übersichtlicher mathematischer Darstellung, die Literaturkenntnis, die sachliche Vollständigkeit, die Sicherheit der Kritik ... Paulis Bearbeitung sollte jeder zu Rate ziehen, der auf dem Gebiete der Relativität schöpferisch arbeitet, ebenso jeder, der sich in prinzipiellen Fragen orientieren will“. Wir wollen nicht gleich von einem „Wunderkind“ sprechen, aber eine sehr frühe Ausnahme-Begabung ist Pauli wohl zuzusprechen! Schon 1923 habilitierte er sich (in Hamburg) und war von 1928 bis zu seinem Tod am 15. Dezember 1958 (mit Ausnahme der schlimmsten Kriegsjahre 1940-46, die Pauli in Princeton verbrachte) in Zürich Zentral-Person einer Physiker-Gemeinschaft, der wir zahlreiche Ideen und Entwicklungen verdanken. Dabei spielte für ihn die spätere Bekanntschaft mit C.G. Jung und seiner Tiefenpsychologie eine wesentliche Rolle! Von Paulis Beiträgen zur Physik des 20. Jahrhunderts seien hier nur die wichtigsten kurz erwähnt. Das durch den Nobelpreis ausgezeichnete, sogenannte „Pauli-Prinzip“ wird auch „Ausschließungs-Prinzip“ genannt; im Fachjargon heißt es, „es ist ausgeschlossen, dass zwei identische Teilchen mit halbzahligem Spin in allen Quantenzahlen übereinstimmen“. Ich will hier keinen Versuch machen, diese fundamentale Erkenntnis einfach darzustellen, hat doch Wolfgang Pauli selbst einmal einem Kollegen, der ein einfaches Modell vorgeschlagen hat und darauf auch noch stolz war, entgegnet: „Einfach ist es schon, leider aber auch falsch!“. Aber die weitreichenden Konsequenzen seien wohl gewürdigt: Erst durch das Pauli-Prinzip war es möglich, den Aufbau der Atomhülle und chemische Bindungen zu erklären; erst dadurch konnte die gesamte Chemie auf physikalische Grundlagen gestellt werden! In seinem Nobelvortrag anlässlich der Preisverleihung sagte Pauli zur Geschichte des Prinzips : „Die Geschichte der Entdeckung des Ausschließungsprinzips ... reicht bis in meine Studentenjahre in München zurück. Nachdem ich mir schon als Schüler in Wien einiges Wissen in der klassischen Physik und von Einsteins damals neuer Relativitätstheorie erworben hatte, geschah es an der Universität München, dass ich durch Sommerfeld in den - vom Standpunkt der klassischen Physik aus etwas sonderbaren - Bau des Atoms eingeführt wurde. Mir wurde der Schock nicht erspart, den jeder Physiker, an die klassische Denkweise gewohnt, erhielt, als er zuerst Bohrs Grundpostulat der Quantentheorie kennen lernte. Es gab damals zwei Wege, auf denen man sich den schwierigen, mit dem Wirkungsquantum verknüpften Problemen nähern konnte. Der eine bestand in dem Bemühen, eine abstrakte Ordnung in die neuen Gedanken zu bringen ... In diese Richtung zielte Bohrs Korrespondenzprinzip. Sommerfeld dagegen zog angesichts der Schwierigkeiten ... eine Deutung der Spektralgesetze mit Hilfe ganzer Zahlen vor, indem er, wie einst Kepler bei seiner Untersuchung des Planetensystems, einem inneren Gefühl für Harmonie folgte. Beide Methoden, die mir nicht unversöhnlich zu sein schienen, beeinflussten mich.“ Es gibt wohl kaum einen Physiker, um dessen Persönlichkeit sich so zahlreiche Anekdoten ranken wie um Wolfgang Pauli. Es scheint mir jedoch nicht sinnvoll, auch nur einige dieser Anekdoten hier wiederzugeben; denn ganz wesentlich für sie ist ja, dass sie alle auf einem wahren Kern beruhen. Ich möchte mich daher auf ein Beispiel beschränken: Das manchmal so genannte „zweite Paulische Ausschließungsprinzip“. In Anlehnung an seine Nobelpreisarbeit wurde dieses Prinzip scherzhaft so formuliert: „Es ist unmöglich, dass sich Professor Wolfgang Pauli und ein funktionierendes Gerät im gleichen Raum befinden.“ Zeitzeugen versichern immer wieder, dass es dieses „Prinzip“ tatsächlich und wirklich gab! So sollen Geräte schon mit Unregelmäßigkeiten begonnen haben, wenn Pauli nur in die Nähe kam. Pauli selbst nahm diese offensichtliche Tatsache zwar humorvoll und gelassen zur Kenntnis, sie hat ihn aber zweifellos auch irritiert! So schrieb er aus USA am 26. Februar 1950 an Meier: „Hier hat sich ereignet, dass das ganze Cyclotron der Princeton University vollständig abgebrannt ist (die Ursache der Entstehung des Brandes ist nicht bekannt). Ist es ein ‚Pauli-Effekt‘?“ Könnte es sein, dass ein - wenn auch nicht kausaler - Zusammenhang besteht mit der inneren Zerrissenheit, von der Pauli in seinem Dialog mit C.G.Jung selber sprach? Offenbar fühlte sich Pauli dem streng rationalen, analytischen Verstand ebenso verpflichtet wie einer mystischen Betrachtungsweise der Welt; am 8. Februar 1954 schrieb er an Viktor Weisskopf: "Nach meiner Ansicht ist es nur ein schmaler Weg der Wahrheit, der zwischen der Scylla eines blauen Dunstes von Mystik und der Charybdis eines sterilen Rationalismus hindurchführt. Dieser Weg wird immer voller Fallen sein und man kann nach beiden Seiten abstürzen." C.G. Jung war nicht nur sein kongenialer Partner für interdisziplinäre Gespräche, Pauli vertraute ihm auch seine persönlichen Probleme an. So zeichnete er seine Träume auf und beriet sie mit C.G. Jung. Am 27. Februar 1953 schrieb Pauli an Jung: "Das Gegensatzpaar Katholizismus-Protestantismus plagte mich durch lange Zeit in Träumen. Es ist der Konflikt zwischen einer Einstellung, welche die ratio nicht, oder zu wenig, annimmt und einer anderen Einstellung, welche die anima nicht annimmt. Dieses Gegensatzpaar erschien später immer wieder in vielen Formen, z.B. als Fludd-Kepler Psychologie-Physik intuitives Fühlen-naturwissenschaftliches Denken Holland-Italien Mystik-Naturwissenschaft Es ist ein Gegensatzpaar, das offensichtlich nach einer Überwindung durch eine Coniunctio verlangt." Das Denken in Gegensatzpaaren kannte Pauli aus der Quantenmechanik, deren Komplementarität (im Sinne des "Welle-Teilchen-Dualismus") er - im Gegensatz zu Einstein und Schrödinger - voll akzeptierte. Es war ihm aber auch vertraut aus seiner Beschäftigung mit Plato, meinte er doch über die physikalische Kreativität : "Theorien kommen zustande durch ein vom empirischen Material inspiriertes Verstehen, welches am besten im Anschluss an Plato als zur Deckung kommen von inneren Bildern mit äußeren Objekten und ihrem Verhalten zu deuten ist." In dem zitierten Brief schreibt Pauli aber auch über seine inneren Widerstände, sich offen zu beiden Seiten dieser Gegensatzpaare zu bekennen: "Mit diesem mir eindrucksvollen Traum war nun ein gewisser Fortschritt erreicht. Da ist zunächst das Motiv des Hörsaals mit fremden Leuten, vor denen ich Vorlesungen halten soll. Dieses kam bereits in früheren Träumen vor und ist eng verbunden mit Träumen, ich hätte eine Berufung an eine neue Professur, hätte aber diese Berufung noch nicht angenommen. Als ich z.B. auf der Reise nach Indien längs Spanien und Portugal nach Süden fuhr, hatte ich einen Traum, dass ich nach Holland fahre, um einer Berufung dorthin als Professor zu folgen. ... Das Motiv der noch nicht angetretenen Professur scheint mir sehr wichtig, denn es zeigt die Widerstände des Bewusstseins gegen die `Professur`. Das Unbewusste spricht einen Tadel gegen mich aus, ich hätte der Öffentlichkeit etwas Bestimmtes, etwas wie ein Bekenntnis, vorenthalten, ich sei da meiner `Berufung` aus konventionellen Widerständen nicht gefolgt." Pauli hat diese inneren Spannungen auch in einer wunderbaren "aktiven Phantasie" beschrieben , die er "Die Klavierstunde" nannte und Frl. Dr. Marie-Louise von Franz in Freundschaft gewidmet hat. Nach Kenntnis dieser inneren Spannungen, die Pauli selbst so ehrlich beschrieben hat, können wir vielleicht auch verstehen, dass sich Pauli überaus kritisch äußerte, wenn es um physikalische Ideen ging. Er wurde daher bald das "Gewissen der Physik" genannt und Oskar Klein beschrieb dies in seinem Nachruf so einfühlsam : "Er war allmählich zu einer Art Institution geworden, der man seine Einfälle vorlegte, ohne ausweichende Höflichkeit befürchten zu müssen. Es geschah wohl, dass er mit seiner Kritik den einen oder anderen jungen, schüchternen Physiker zum Verlassen einer unfertigen aber fruchtbaren Idee bewog. Aber selbst wollte er keineswegs als unfehlbare Autorität betrachtet werden, sondern nur seine Freiheit bewahren, das zu meinen, was er meinte, und es zu sagen. ... Auch wenn Paulis Unabhängigkeit und Ehrlichkeit manchmal einen etwas gewaltsamen Ausdruck annahm - nicht gerade geeignet als Beispiel für bewundernde Schüler - so trugen dieselben Eigenschaften zu dem Gefühl von Sicherheit bei, das er seinen Freunden einflößte."


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