[과학자 파울리] 파울리 효과란??

볼프강 파울리의 에피소드 하나 -

 

 

전자의 스핀 상태를 연구하면서

 

친구 : 이봐 파울리 요새 안색이 안좋은데.

파울리 : 비정상 제만 효과를 생각하는 사람이라면 어찌 우울하지 않을 수 있겠는가

 

---

파울리의 3대 업적은 아래와 같다.

1. 파울리의 원리; 그는 이 원리를 배타원리(exclusion principle)라 부르기를 좋아한다.
   
2. 파울리의 중성미자; 20 대 초반에 착상했는데 이것이 실험적으로 확인되기까지는 30 년의 세월이 걸렸다.
   
3. 파울리효과 ; 매우 불가사의(不可思議)한 현상으로서 순수한 실증적 입장에서는 이해할 수도 없고 또 아마 장래에도 이해되기는 힘들 것이다.

 

---

 

 

이 중 파울리효과를 자세히 알아보면 -

파울리 3대 업적중 하나로 이론적으로는 설명할 수 없으나 어떤 존재가 주변에 미치는 부정적이고 파괴적인 현상.

---

파울리효과는 파울리의 동료였던 실험물리학자들 사이에 널리 알려져 있던 현상이었다.

멀쩡하던 실험이, 파울리만 나타나면 이상한 결과가 나오거나, 심지어 실험 도구가 깨지곤 했던 것이다.

함부르크 대학의 유명한 실험물리학자 오토 스턴은 파울리와 할 말이 있으면 실험실 문을 닫고 파울리를 바깥에 세워놓은 채 이야기를 하기까지 했다.

가모브는 이것을 실험에 서툰 이론물리학자의 성향 때문이라고 하면서, 실험실에 들어서기만 해도 반드시 무언가가 깨졌던 파울리야말로 대단히 훌륭한 이론물리학자였다고 주장하기도 했다.

파울리효과의 가장 극적인 형태는 다음과 같다.

괴팅겐 대학 물리학과의 야메스 프랑크(James Franck) 교수 실험실에서, 어느날 아무도 없는 빈 방이었음에도 실험 도구들이 깨지는 이상한 일이 일어났다. 프랑크가 이 일을 농담조로 취리히에 있는 파울리에게 써 보냈더니, 며칠 후 덴마크의 우표가 붙은 봉투에 든 회답이 왔다. 파울리가 말하기를 그는 마침 보어를 방문하고 있었는데 프랑크의 실험실에서 발생한 문제의 사건이 일어난 바로 그 시각에 그가 타고 있었던 열차가 괴팅겐 정거장에서 몇 분간 정차하고 있었다는 것이다.

 

 

 

---

이제서야 볼프강 파울리가 누구인지 알아본다면 ㅡ.ㅡ;;

 

 

 

볼프강 에른스트 파울리 (Wolfgang Ernst Pauli, 1900년 4월 25일 ~ 1958년 12월 15일) 는 오스트리아의 현대물리학자이다.

빈에서 출생하여 뮌헨 대학교에서 공부하였다. 취리히 국립 공업 대학 교수, 미국의 프린스턴 대학교 고등 연구소 객원 교수를 지냈다. 상대성이론의 전개에 기여하였고, 양자론의 체계화에 노력하였다. 1924년 원자 구조에 관한 '파울리 배타 원리'를 발견하였는데, 이것은 페르미의 통계법과 저온의 물질 상태 해명의 출발점이 되었다. 1945년 노벨 물리학상을 받았으며, 저서로 《상대성 원리》, 《양자론》 등이 있다.

 

 

 

 

 

 

 

 

---

재미있는 글이 있어서 - (http://blog.naver.com/ocryptid/150045071226)

 

1900.4.25~1958.12.15

 

만물을 배척하는 힘

볼프강 파울리 

 

종족 : 이론물리학자

능력 : 실험을 망치는 정도의 능력

위험도 : 극고

인간 우호도 : 최악

주된 활동장소 : 오스트리아, 미국

 

'아인슈타인 선생님은 다른 사람들보다는 덜 멍청한 것 같군요'

-볼프강 파울리, 17세 때 빈에서 아인슈타인의 강의를 들은 후.

 

실험물리학을 하다 보면 가끔씩 중요한 실험장비가 고장나서 실험이 제대로 되지 않는 경우가 생긴다. 그럴 때는 십중팔구는 바로 이 파울리의 소행으로 보아도 무방하다.

파울리는 1945년에 노벨 물리학상을 수상하였으며 상대성이론의 전개와 양자론, 그리고 원자의 구조 규명에 중요한 역할을 한 물리학자이다. 그의 이름을 딴 유명한 '파울리의 배타 원리1)'는 '2개 이상의 전자가 같은 양자상태를 취하지 않는다', 그러므로 '하나의 양자궤도에는 상태가 다른 2개의 전자만이 들어갈 수 있다2)'는 것이다. 이 원리로 인해 우리는 원자의 구조를 더욱 확실하게 규명할 수 있으며, 왜 전자들이 양성자 근처에 조밀하게 모여 있지 않은지에 대해 알 수 있다.

 

하지만 실험물리학계에서 그는 그의 성과보다는 무시무시한 능력으로 더 잘 알려져 있다. 이 능력은 통칭 '파울리 효과'라고 불리며 실험물리학자들의 간담을 서늘하게 하곤 했다.

 

<목격보고예>

# 그 분이 실험실 안에 나타나면 자주 기계가 고장나거나, 진공 펌프가 새거나, 유리 실험도구가 산산조각나곤 했죠. (루돌프 파이얼스, 파울리의 조수)

-실로 무시무시한 능력이다.

# 그를 막아! 실험실에 들어오지 못하게 해라! (오토 슈테른, 파울리의 친구이자 노벨 물리학상 수상자인 독일 물리학자)

-이쯤 되면 물리학자가 아니라 흑마법사가 아닌가 생각된다.

 

<대책>

파울리 효과는 대책이 존재하지 않는다. 그의 능력은 절대적으로, 다음과 같은 일화들이 알려져 있다.

 

"괴팅겐 대학의 제임스 프랑크 교수(또는 오토 슈테른 교수라고도 한다)는 어느 날 실험 도중 장치가 망가지는 사고가 발생하자 사고의 재발을 막기 위해 원인을 찾아내려고 한다. 하지만 원인은 밝혀지지 않는다. 그 장소에는 파울리가 없었지만, 혹시 모르는 일이었기 때문에 교수는 파울리에게 그 사실을 말한다. 그러자 파울리는 대답했다. 그 사고가 일어나던 시각, 파울리가 탄 열차가 괴팅겐 역으로 들어섰다고...."

 

"몇몇 물리학자들은 파울리에게 복수하기 위해 장난을 꾸몄다. 행사 때 파울리가 환영회장에 들어서는 순간 도르래를 포함한 정교한 장치를 이용해 샹들리에를 떨어뜨리려는 계획이었다. 마침내 행사 당일, 파울리가 들어서자 물리학자들은 장치를 작동시켰다. 그러나 그 순간 도르래는 엉켜버렸고, 샹들리에는 떨어지지 않았다."

 

실험물리학자라면 파울리가 실험실에 들어오는 것을 무슨 수를 써서라도 막는 수밖에는 없다. 파울리에게 기계장치를 이용한 공격은 듣지 않으니, 총보다는 칼 등으로 격퇴하는 것이 좋을 것이다. 파울리외 상대할 때는 몸에 시계처럼 정교한 장치는 지니지 않도록 조심하자3).

 

주 1) 화학 2를 듣는 고등학생이라면 들어 보았을 것이다.

주 2) 전자만이 통용되는 것은 아니고, 양성자나 중성자나 뉴트리노 등의 입자는 일반적으로 이 원칙을 따른다고 한다.

주 3) 사실은 스탠드사라는 설도 있다. 요약글을 참고.