PAULI WOLFGANG (1900-1958)

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Spin et statistique

En 1934, l'année de son mariage avec Franca Bertram, son épouse dévouée pour le reste de sa vie, Pauli obtint, en collaboration avec son assistant V. Weisskopf, le résultat indiquant que des particules chargées à spin zéro admettaient des antiparticules de charge opposée. Ce résultat, parfaitement analogue au cas de l'électron et de son antiparticule le positon, découvert en 1932, est intéressant par le fait qu'il s'applique immédiatement aux mésons pi découverts un peu plus tard.

Pauli et V. Weisskopf remarquèrent aussi que leur théorie n'était compatible qu'avec la « statistique de Bose-Einstein » des états symétriques, mais point avec celle de « Fermi-Dirac » du principe d'exclusion. Ce fut la première indication de la relation entre spin et statistique que Pauli démontra en toute généralité en 1940 et qui stipule qu'une particule obéit à la statistique de Bose-Einstein ou de Fermi-Dirac suivant que la valeur de son spin est entière ou demi-entière. Plus tard, il généralisa la symétrie particule-antiparticule (C) en le théorème CPT, symétrie abstraite combinant C avec la parité P et le renversement du temps T.

Le travail sur spin et statistique fut achevé à l'Institute for Advanced Study à Princeton, aux États-Unis où Pauli venait de rejoindre Einstein en 1940 pour échapper au nazisme menaçant la Suisse. Il apprit là sa nomination au prix Nobel de 1945 ; en décembre, au cours du dîner qui célébrait cette distinction, Albert Einstein prit la parole pour désigner Pauli comme son successeur et son fils spirituel ; ce fut aussi une réunion d'adieu car, lors de son voyage en Europe en 1946, Pauli se décida à reprendre son poste à Zurich laissé vacant pendant la guerre.


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 4 pages


Écrit par :

  • : professeur émérite de physique théorique à l'École de physique de Genève

Classification


Autres références

«  PAULI WOLFGANG (1900-1958)  » est également traité dans :

EXISTENCE DU NEUTRINO

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 106 mots
  •  • 1 média

L'existence du neutrino est proposée en 1930 par le physicien suisse d'origine autrichienne Wolfgang Pauli (1900-1958), pour sauvegarder le principe de conservation de l'énergie que les désintégrations radioactives β des noyaux atomiques ne semblaient pas respecter. Cette particule difficilement détectable, car elle interagit très peu avec la matière, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/existence-du-neutrino/#i_14387

ATOME

  • Écrit par 
  • José LEITE LOPES
  •  • 9 238 mots
  •  • 15 médias

Dans le chapitre « Atome et classification périodique »  : […] Le Hamiltonien d'un atome à Z électrons peut être écrit sous une forme approximative telle que ses fonctions propres – les orbitales atomiques – soient déterminées par les quatre nombres quantiques de chaque électron A : Si un tel atome se trouve à l'état fondamental, tous ses électrons doivent être dans un état dont l'énergie est la plus basse possible. La spectroscopie mont […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/atome/#i_14387

ATOMIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par 
  • Philippe BOUYER, 
  • Georges LÉVI
  •  • 6 703 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Effets de structure hyperfine »  : […] En 1924, Wolfgang Pauli suggéra que les noyaux des atomes possédaient un moment cinétique intrinsèque auquel était associé un moment magnétique et qu'une structure pouvait provenir de l'interaction entre ce moment magnétique intrinsèque et le champ magnétique produit par les électrons au niveau du noyau. La mesure de l'éclatement des niveaux produit par ces effets hyperfins magnétiques a été d'u […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-atomique/#i_14387

CHAMPS THÉORIE DES

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 4 478 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Champs bosoniques et champs fermioniques »  : […] Le photon est l'exemple type de champ quantique appelé boson , du nom du physicien indien Satyendranath Bose (1894-1974), co-découvreur avec Albert Einstein des lois décrivant le comportement statistique d'ensemble de champs quantiques de moment angulaire intrinsèque multiple de h /2π. L'électron est quant à lui un fermion , car les […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/theorie-des-champs/#i_14387

HEISENBERG WERNER KARL (1901-1976)

  • Écrit par 
  • Léon ROSENFELD
  •  • 3 503 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Théorie quantique des champs »  : […] Dès 1927, Paul Dirac avait étendu hardiment la portée de l'algèbre quantique à des systèmes d'un nombre indéfini d'éléments, tels que les quanta de rayonnements électromagnétiques qui peuvent être créés ou annihilés dans les processus d'émission ou d'absorption. En outre, il avait découvert une formulation relativiste de la mécanique quantique des particules (telles que les électrons) qui sont do […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/werner-karl-heisenberg/#i_14387

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Fermions

  • Écrit par 
  • Jean-Eudes AUGUSTIN, 
  • Michel PATY, 
  • Bernard PIRE
  •  • 16 242 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre « Historique »  : […] C'est en décembre 1930 que Wolfgang Pauli suggéra l'hypothèse du neutrino, pour préserver la théorie quantique du noyau en donnant une explication simple de certaines anomalies apparaissant dans la radioactivité β : spectre continu des électrons émis, violation de la conservation du spin et de la statistique associée. Le neutrino (symbole : ν) devait être électriquement neutre, de masse quasi nul […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-fermions/#i_14387

SPIN ou MOMENT CINÉTIQUE ou ANGULAIRE INTRINSÈQUE

  • Écrit par 
  • Jean-Marc LÉVY-LEBLOND
  •  • 5 385 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « La connexion spin-statistique »  : […] Il existe une relation capitale entre le caractère entier ou demi-entier du spin des quantons d'une certaine espèce – ou de leur hélicité, dans le cas d'une masse nulle – et leur comportement collectif. On sait, en effet, que l'invariance par permutation d'un système composé de quantons identiques conduit à une dichotomie cruciale. On a, d'une part, les systèmes dont les états sont « totalement s […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/spin/#i_14387

WEISSKOPF VICTOR (1908-2002)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 836 mots

Né le 19 septembre 1908 à Vienne (Autriche) dans une famille juive aisée, le physicien Victor Weisskopf est mort le dimanche 22 avril 2002, à Cambridge (Massachusetts, États-Unis), à l'âge de quatre-vingt-treize ans. Fils d'un juriste, il développe de multiples talents tant en science qu'en musique et participe à la réflexion politique au sein du mouvement de la jeunesse socialiste où il est l'ami […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/victor-weisskopf/#i_14387

Voir aussi

Pour citer l’article

Charles P. ENZ, « PAULI WOLFGANG - (1900-1958) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 octobre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/wolfgang-pauli/