泡利与海森堡
泡利和海森堡是一对学术挚友。他们年龄仅差一岁，家庭背景相似，兴趣志向相同，都具有特殊的天赋；他们先后都被索末菲破格收录为研究生，都在索末菲、玻尔、玻恩甚至爱因斯坦等大师的呵护之下成长；他们同样游走于量子三角地，同在量子力学领域奋斗数十年；他们互相分享进展的信息，互享成果的快乐，共同承担难题的困扰；他们为不同见解互不相让地争论以致激辩，但从未因此结怨，一直保持相互信赖相互支撑的关系。在众多同行同代人之间，这对师兄弟的学术交往最深，最密，保持时间也最长，他们的学术友谊成为物理学史中罕见的一景，然而令人奇怪的是在学术范围之外，他们两人并没有更亲密的私交。
年仅18岁时，海森堡从高中毕业，索末菲破格录取他进入研究生班，随高年级一起学习。那时泡利已经早一年成为索末菲的研究生，他也是破格被索末菲录取的。海森堡与索末菲见面的第一天，泡利不在场，索末菲嘱咐海森堡说，泡利是个非常有才华的学生，你要向他好好学习。在还没有见到泡利时，海森堡已经对泡利有了很好的印象。
上课第一天，索末菲推门走进教室，坐在海森堡身旁的泡利对他耳语说：“看看他，像不像个轻骑兵军官（Hussar Officer）？”看到这位个子不高，头发微秃，有一抹小胡子的老师，手持教案昂首挺胸一脸严肃地走进来，海森堡忍不住偷笑起来。自此，这对师兄弟结为伙伴，在科学生涯中开始了他们终生的友谊。
在个性上，他们两人非常不同。海森堡更安静、更和顺也更重友情，待人更含蓄和委婉，比起泡利，他更有巴伐利亚人的活泼天性，喜欢交友、爬山和宿营，更喜爱到大自然中去；而泡利则有些相反，虽然在读书和思考的时候，泡利也喜欢独处，但是也热衷泡酒吧和咖啡馆。他看问题尖锐，直言不讳，不看他人眼色更不理会权威。据说在他还是学生时，有次听爱因斯坦讲座，爱因斯坦刚一讲完，他就顺口说出：“你们知道么，爱因斯坦说的还不那么蠢！”他的声音很大，幸亏坐在最后一排，如果让坐在第一排的索末菲听到，他绝对不会允许自己的学生如此口出狂言。
虽然仅比海森堡大1岁，由于早熟，泡利一直是海森堡的“领跑者”。在专业上，海森堡一直步泡利的后尘。他比泡利晚一年成为索末菲的学生；拿到博士学位后，他来到哥丁根接替泡利成为玻恩的助手；1922年至1923年，他又在泡利之后担任哥本哈根玻尔的助手；他们先后接触过旧量子理论，都研究过“反常塞曼效应”。
由于比海森堡大一岁，在年轻时代，泡利也一直是海森堡的“监护者”。早在慕尼黑学生时代，刚开始步入研究生涯时，当泡利看到海森堡把很多时间花在更感兴趣的相对论上，是泡利劝他，叫他更多地关注量子理论的进展。“在原子量子物理领域里，留下了一大批尚未解释清楚的实验结果，”泡利告诉海森堡说，“来自自然界的证明结果与来自另一（理论）方面的结果发生着矛盾，到现在为止，对于它们之间的关系还没有找到一个清晰而相互一致的发展蓝图，连一半也没有做到。”［37］就这样，泡利把海森堡从相对论拽到更富饶也更有发展前途的量子物理领域中来。
在泡利和海森堡的学术交往中，发生过两次重大争执，第一次发生在海森堡提出“核心模型”的时候。
成为索末菲的研究生不久，索末菲就给海森堡出了个“小题目”，一方面试探一下海森堡的能力，另一方面也让他尽早地进入研究状态。索末菲让他把磁场中原子谱线分裂的数据加以收集和整理，试着找出一点规律性的东西。
这本是个小题目，但是雄心勃勃的海森堡却偏要“小题大做”，他不仅要找出规律性的东西，还要对玻尔—索末菲原子模型遭遇困难的“反常塞曼效应”做出解释。为此，海森堡花了很多时间沉浸在这些数据和经验公式之中，最后提出一个原子的“核心模型”。依照他的这个模型，果然对“反常塞曼效应”做出了一些新的解释，这个成果受到索末菲和玻恩的赞赏，海森堡也为这个成果而沾沾自喜。
1923年12月，海森堡把他关于新模型的草稿寄给泡利看，希望在发表前得到他的支持。此时泡利正在汉堡当讲师。看问题一向尖锐的泡利不赞成科学研究中的“随波逐流”，因而始终不喜欢海森堡的这一工作。他认为这样的工作是“零敲碎打”，只是对问题一个个地击破，是“丑陋的”，不是物理研究的正途，所得到的东西也不可能是“所期待的理论”［38］。泡利警告他，索末菲所期望的只不过是在原有模型的基础上，建立一个新的用于解释实验的定律而已，即使能得出一些结果，所得到的也并不是什么新的理论，虽然在解释上获得了成功，但这不是真正的成功。科学研究不是“随波逐流”，而应该按照体系进行，个别的解释最终也要形成系统的理论才对，否则这种研究方法早晚还是要出问题。
泡利的这个意见如冷水浇头，使海森堡一时难以承受，为此两人发生争执，从1923年到1924年，这一争执持续了两年之久，谁也不能把谁说服。最后泡利把这个烦心事告诉了玻尔，求他帮忙说服海森堡，把这个小子从歧途上拉回来。1924年2月11日，泡利给玻尔写了一封长信，尽管此时他已经与海森堡相处了几年的时间，但在信中他说：“有时我感到他很陌生……简直没有一点哲理性。他既不在意首先要做出一个最基本、最清晰的假设，也不在意在此基础上去构建理论。有时我提醒他，他倒反唇相讥，甚至还准备了很多反击我的话。在与他的争论中，我一直没能从心底里把他说服。其实，作为我俩的个人交往，他倒是一个挺不错的小伙子，是一个值得看重的好朋友……正因如此，我非常希望你能邀请他到哥本哈根去，我想海森堡也愿意去，希望他回来时，能使他的思考归顺到一个哲理性的方向上来。”［39］
海森堡受到玻尔的邀请，于1924年4月去了哥本哈根，虽然在那里只停留了两周，但是玻尔与他每日的长谈终于使海森堡明白了科学研究的道理。不知日后海森堡知不知道，虽然玻尔在台前劝说，但背后的推手正是泡利。事实证明泡利的看法是对的，海森堡在矩阵力学和不确定性原理上的建树，不能不说其中潜藏着泡利的功劳。
海森堡与泡利的第二次争执发生在矩阵力学建立之后。1925年7月29日海森堡发表了一篇题为“运动学与动力学关系的量子理论新释”的15页长文，这是量子力学的第一次亮相［40］。(https://www.daowen.com)
玻恩从这篇论文中看出了发展理论的契机，他邀请泡利完成其中的数学理论推算，但是遭到泡利的拒绝，因为他不喜欢这种“冗长而繁复的东西”，最后玻恩只得找到了刚入学不久的约旦，两人完成了矩阵力学的第一稿，后来又加入海森堡，三人完成了矩阵力学的第二稿，自此建成了量子力学的矩阵理论。
此时泡利彻底混乱了，他感到沮丧。他看不上玻尔模型，更不同意玻尔对这一模型的解释，为此他常直接公开对质，叫玻尔不知如何应答；他也看不上玻恩和约旦的数学推演，常嘲笑玻恩用数学处理问题是“物理的堕落”。但是矩阵力学的建立，使他看到了数学的作用，正是这种数学的推演，不仅使海森堡的思想得到完整而清晰的表述，而且还把海森堡、玻恩和约旦领入到量子物理的前沿上来。
这次轮到海森堡提醒泡利了。他给泡利写了封长信，话说得很不客气：“你没完没了地揪住哥本哈根和哥丁根不放，简直太丢人了。当然，这是因为你不允许我们使物理堕落，你对这些有意见，认为我们都是些蠢人，那只是因为时机还不到，我们还没有拿出足够的证明，但是你现在倒成了真正的大蠢人，因为你什么新东西也没有拿出来。”［41］
这封信刺痛了泡利，他猛然惊醒，发现自己确实有一段时间没有做什么有价值的工作了。到底是真朋友，海森堡一下子就抓准了泡利的弱点。虽然海森堡很狂傲，但是在深层次上，他与泡利不同，海森堡更实用、更勇敢，能在这两个特点间迅速协调与相互呼应，因而更善于做出多角度的思考，也更容易接受自身之外其他因素的诱导，使他在科研上更具有灵活性［42］。
在一定程度上，泡利更自信、更专一，也更显得固执。海森堡的这个指责起到了作用，泡利终于放弃了原来的拒绝态度，直面矩阵力学这个“繁复而冗长的数学”，开始动手利用矩阵方法计算氢光谱，看一看能否利用矩阵力学找出其能态分布来。没有想到的是，他的这一计算，比玻恩和约旦“繁复而冗长”的计算还要“繁复而冗长”。到了1926年底，他终于完成了一篇很繁杂且难度很大的量子物理论文。
这一时期，正是矩阵力学最困难的时候。与薛定谔的波动力学相比，矩阵力学并不受欢迎，人们不仅因为它艰涩难懂，而且也认为它只是“字符上”的理论，不能显现原子内部粒子的物理行为。为此，海森堡决心使矩阵力学成为更易于被接受的理论，他的这一想法受到泡利的鼓励。1926年秋，完成这篇论文后，泡利写信对海森堡说，他以发自内心的极大热忱绝对相信，矩阵中的元素一定与原子中粒子的实际特征相对应，来自泡利的鼓励给予海森堡极大的支持。
1927年，海森堡完成了他在量子力学上的另一大贡献，这就是不确定性原理的提出。实际上，这个原理的建立也受到泡利关键性的启发。
1926年10月，正当玻尔、海森堡和薛定谔在哥本哈根为量子力学的粒子性与波动性争执得不可开交的时候，泡利在汉堡独自做着研究。他在研究两个电子碰撞中的量子力学问题。利用玻恩几率诠释和矩阵力学理论，他发现了电子在碰撞中的一个奇特行为，这就是他所称的“暗点”（dark point）现象。
通过计算，泡利发现，当两个电子迎面相撞时，伴随着各自位置变化，其动量也发生着变化，但是这两个变化量却彼此无关。他认为，这一定是受到了某种机制的挟制，使它们的位置或动量的变化出现了不可控的现象。他立即写信把这一发现告诉了海森堡，在信中他说了一段很有意思的话：“这个‘世界’（指‘两个电子相撞’）可以用‘动量q的眼睛’（q eye）观察，也可以用‘位置p的眼睛’（p eye）观察，但是如果两只眼睛同时睁开，这个‘世界’顷刻消失。”这个消失了的“世界”就是泡利所说的“暗点”［43］。“暗点”现象的发现，距离不确定性原理已经不远了，可惜的是，他没有再向前走一步。然而这个“暗点”却深深潜伏在海森堡的脑海里，成为海森堡提出不确定性原理思想的又一重要启示。在他的不确定性原理的论文中，所提出的那个著名的“显微镜假想实验”，不能说没有泡利“暗点”思想的影子。
在海森堡不确定性原理论文正式发表之前，他写给泡利一封14页的长信。在这封信中，除了详细解释他的不确定性原理思想外，还对泡利表示由衷的佩服。此时他彻底知晓了这位“上帝的鞭子”的厉害。海森堡的这一成果预示着“量子力学的黎明已经到来”，也是对泡利帮助的最好回应［44］。
1927年矩阵力学的建立，使海森堡的学术地位上升到了一个新的台阶，他获得1932年诺贝尔物理学奖，比泡利早半年成为莱比锡（Leipzig）大学理论物理教授，而泡利后来成为苏黎世联邦理工学院的教授。由于“二战”，生活的不幸不仅伴随着泡利，也降临到海森堡的头上。当理想主义和爱国主义相冲突，当德国传统文化与纳粹统治下的真实生活相冲突时，不仅泡利受到了屈辱，海森堡的平静生活也遭到了挫折。在纳粹政治阴影之下，在种族主义的迫害中，两人的友情也随之中断。泡利被迫离开家乡，避居到了苏黎世，而海森堡也因战争命运多舛，从此天各一方，但是泡利始终惦记着他与海森堡的学术友情。泡利去世后，在葬礼结束归来的路上，泡利书籍的出版者和老朋友罗施伍德（Roshaud）对泡利生前最后一位助手恩兹（Enz）说，泡利有时候相信他的梦。有一天，他梦见自己刚进家门，看见家里有一个小男孩和一个小女孩，他对妻子弗兰卡说，“这里有两个孩子”，说完就醒了。后来他自己解释这个梦境说：“这两个孩子其实就是他和海森堡的两个量子力学理论，一个是不相容原理，一个是不确定性原理。”在泡利的心中，这两个原理就是他和海森堡的两个孩子。
