Paul colauréat du prix Nobel 1989 «pour le développement d’une technique de capture d’ions» dite «Piège de Paul» 
Wolfgang Paul (1913-1993) était un physicien allemand qui a partagé la moitié du prix Nobel de physique en 1989 avec le physicien américain d’origine allemande Hans G. Dehmelt. L’autre moitié du prix a été décernée au physicien américain Norman F. Ramsey. Paul a reçu sa part du prix pour son développement du piège de Paul, un appareil électromagnétique qui capture les ions (atomes chargés électriquement) et les maintient assez longtemps pour que leurs propriétés soient mesurées avec précision. Son père était professeur de chimie pharmaceutique, donc Paul s’est familiarisé assez tôt avec la vie d’un scientifique dans un laboratoire de chimie. Ses deux parents étaient favorables à une éducation humaniste et l’intérêt de Paul pour les sciences s’est éveillé très tôt. 
Après avoir terminé le gymnase de Munich avec 9 ans de latin et 6 ans de grec ancien, d’histoire et de philosophie, il décide de devenir physicien. Tout au long de ses années d’études, il a eu des professeurs très inspirants qui ont eu une forte influence sur sa pensée scientifique. Sa thèse de doctorat est interrompue au début de la Seconde Guerre mondiale et il est incorporé dans l’armée de l’air. En plus d’être professeur à l’Université de Bonn pendant une longue période, il a été membre de nombreux comités scientifiques en Allemagne et à l’étranger.
Enfance et petite enfance
Wolfgang Paul est né le 10 août 1913 à Lorenzkirch, un petit village de Saxe, Empire allemand, en tant que quatrième enfant de Theodor et Elisabeth Paul. Ses parents ont eu six enfants. Paul a grandi à Munich où son père était professeur de chimie pharmaceutique à l’université. Il s’est familiarisé assez tôt avec la vie d’un scientifique dans un laboratoire de chimie. Son père est décédé alors que Paul était encore écolier. Après avoir terminé le gymnase de Munich avec 9 ans de latin et 6 ans de grec ancien, d’histoire et de philosophie, il décide de devenir physicien. Arnold Sommerfeld, collègue de son père à l’université, lui conseille de commencer par un apprentissage en mécanique de précision. Plus tard, à l’automne 1932, il commença ses études à la Technische Hochschule München. Après son premier examen en 1934, il s’est tourné vers la Technische Hochschule de Berlin, où il est devenu l’élève de Hans Kopfermann qui a montré un grand intérêt pour les études de Paul. Dans la même institution, il a été enseigné par le théoricien Richard Becker, et Hans Kopfermann et Richard Becker ont eu une forte influence sur la pensée scientifique de Paul. 
Carrière
À l’époque où il était professeur à l’université, il a travaillé dans le domaine de la spectrométrie de masse et de la séparation isotopique avec W. Walcher. Lorsqu’ils ont entendu parler du développement du bêtatron par D. Kerst aux États-Unis et également d’un développement similaire par Gund chez Siemens, Kopfermann a immédiatement vu que des expériences de diffusion avec des électrons de haute énergie permettraient l’étude de la structure de charge des noyaux. Il convainc Paul de se tourner vers ce domaine nouveau et très prometteur de la physique et Paul participe bientôt aux premières mesures d’essais au laboratoire Siemens. Après la guerre, ils réussirent à amener cet accélérateur à Göttingen. Mais en raison de la restriction des recherches en physique imposée par le gouvernement militaire, il s’intéresse pendant quelques années à la radiobiologie et à la thérapie du cancer par les électrons en collaboration avec son collègue G. Schubert de la faculté de médecine. En outre, ils ont effectué quelques expériences de diffusion et étudié d’abord la désintégration électrique du deutéron, et pour la première fois ils ont mesuré le décalage de Lamb dans le spectre He avec des méthodes optiques.
En 1952, il est nommé professeur à l’Université de Bonn et directeur de l’Institut de physique. Il y débute de nouvelles activités : physique des faisceaux moléculaires, spectrométrie de masse et physique des électrons de haute énergie avec ses étudiants. Le spectromètre de masse quadripolaire et le piège à ions ont été conçus et étudiés à bien des égards par des étudiants chercheurs. Et avec le généreux soutien de la Deutsche Forschungsgemeinschaft, Paul et ses collègues ont construit un synchrotron à électrons de 500 MeV, le premier en Europe fonctionnant selon le nouveau principe de la focalisation forte. Il a été suivi en 1965 par un synchroton de 2500 MeV. 
Au cours de cette période, ces méthodes de focalisation en physique des faisceaux moléculaires avec des lentilles quadripôles et sextupôles, déjà lancées à Göttingen avec H. Friedburg, ont été développés et ont permis de nouveaux types d’expériences. Le spectromètre de masse quadripolaire et le piège à ions ont été conçus et étudiés à bien des égards par des étudiants chercheurs. Et avec le généreux soutien de la Deutsche Forschungsgemeinschaft, ils ont construit un synchrotron à électrons de 500 MeV, le premier en Europe fonctionnant selon le nouveau principe de la focalisation forte. Il a été suivi en 1965 par un synchroton de 2500 MeV. Ses collègues H. Ehrenberg, RH Althoff et G. Knop partageaient ce succès avec moi. Ces dernières années, mon intérêt s’est tourné vers la physique des neutrons avec un nouveau dispositif, un anneau de stockage magnétique pour les neutrons.
- Trinks et KJ Kügler et plus tard ses deux fils Lorenz et Stephan, s’ont rejoint dans leurs expériences avec les neutrons stockés à l’ILL de Grenoble. Son expérience en physique des accélérateurs s’a rapproché du CERN. Il y a servi dès le début en tant que conseiller. Après avoir passé l’année 1959 à Genève, il a devenu directeur de la division de physique nucléaire pour les années 1964 à 67. Il a été pendant plusieurs années membre puis président du Comité de la politique scientifique et pendant de nombreuses années délégué scientifique de l’Allemagne au Conseil du CERN. Pendant une courte période, il a été président de l’ECFA, le Comité européen pour les futurs accélérateurs. En 1957, avec ses amis W. Jentschke et W. Walcher, ils ont fondé le Laboratoire national allemand DESY à Hambourg, auquel il a adhéré en tant que président de la direction de 1970 à 1973. Pendant plusieurs années, il a été président de son conseil scientifique. Dans les mêmes postes, il a servi dans les premières années de la Kernforschungsanlage Jülich.
En 1970, il a passé quelques semaines en tant que chargé de cours Morris Loeb à l’Université de Harvard. 1978 J’enseignais en tant que scientifique distingué à l’Institut FERMI de l’Université de Chicago et dans un poste similaire à l’Université de Tokyo. Depuis 1981, il est professeur émérite à l’Université de Bonn. Au cours des dernières décennies de récupération des universités allemandes et de la recherche en physique, il a été engagé dans de nombreux organes consultatifs. Il a été arbitre et plus tard membre du sénat de la Deutsche Forschungsgemeinschaft. Il a été membre et président de plusieurs comités : pour la réforme de la structure universitaire et pour la planification de la recherche du gouvernement fédéral. Il y a dix ans, il a été élu président de la Fondation Alexander von Humboldt qui, depuis 130 ans, encourage la collaboration internationale entre scientifiques du monde entier dans l’esprit universel de son patron Humboldt. Il a été marié pendant 36 ans avec feu Liselotte Paul, née Hirsche. Elle a partagé avec moi la période déprimante pendant et après la guerre et grâce à sa vision optimiste de la vie, elle m’a donné force et indépendance pour son métier. Quatre enfants leur sont nés, deux filles, Jutta et Regine, historienne de l’art et pharmacienne, et deux fils, Lorenz et Stephan, tous deux physiciens. Depuis 1979, il est marié au Dr Doris Walch-Paul, enseignant la littérature médiévale à l’Université de Bonn.Récompenses et réalisations
Paul a remporté le prix Nobel de physique en 1989 pour son développement du piège de Paul, un dispositif électromagnétique qui capture les ions (atomes chargés électriquement) et les maintient suffisamment longtemps pour que leurs propriétés soient mesurées avec précision. Il a été conseillé au CERN en raison de son expérience en physique des accélérateurs. Il a été membre puis président du comité de politique scientifique. Il a également été délégué scientifique de l’Allemagne au Conseil du CERN pendant de nombreuses années. Pendant une courte période, il a été président de l’ECFA, le Comité européen pour les futurs accélérateurs.
Champ électrique dans la physique
Champ électrique, une propriété électrique associée à chaque point de l’espace lorsque la charge est présente sous n’importe quelle forme. L’amplitude et la direction du champ électrique sont exprimées par la valeur de E, appelée l’intensité du champ électrique ou l’intensité du champ électrique ou simplement le champ électrique. La connaissance de la valeur du champ électrique en un point, sans aucune connaissance spécifique de ce qui a produit le champ, est tout ce qui est nécessaire pour déterminer ce qui arrivera aux charges électriques proches de ce point particulier.Au lieu de considérer la force électrique comme une interaction directe de deux charges électriques à distance l’une de l’autre, une charge est considérée comme la source d’un champ électrique qui s’étend vers l’extérieur dans l’espace environnant, et la force exercée sur une seconde charge dans cet espace est considérée comme une interaction directe entre le champ électrique et la seconde charge. L’intensité d’un champ électrique E en tout point peut être définie comme la force électrique, ou coulombienne, F exercée par unité de charge électrique positive q en ce point, ou simplement E = F / q. Si la seconde, ou charge d’essai, est deux fois plus grande, la force résultante est doublée ; mais leur quotient, la mesure du champ électrique E, reste le même en un point donné. L’intensité du champ électrique dépend de la charge de la source et non de la charge d’essai. A proprement parler, l’introduction d’une petite charge de test, elle-même dotée d’un champ électrique, modifie légèrement le champ existant. Le champ électrique peut être considéré comme la force par unité de charge positive qui serait exercée avant que le champ ne soit perturbé par la présence de la charge de test.
La direction de la force qui s’exerce sur une charge négative est opposée à celle qui s’exerce sur une charge positive. Parce qu’un champ électrique a à la fois une amplitude et une direction, la direction de la force sur une charge positive est choisie arbitrairement comme direction du champ électrique. Parce que les charges positives se repoussent, le champ électrique autour d’une charge positive isolée est orienté radialement vers l’extérieur. Lorsqu’ils sont représentés par des lignes de force, ou lignes de champ, les champs électriques sont représentés comme commençant par des charges positives et se terminant par des charges négatives. Une ligne tangente à une ligne de champ indique la direction du champ électrique en ce point.
Là où les lignes de champ sont rapprochées, le champ électrique est plus fort que là où elles sont plus éloignées. L’amplitude du champ électrique autour d’une charge électrique, considérée comme source du champ électrique, dépend de la façon dont la charge est répartie dans l’espace. Pour une charge concentrée presque en un point, le champ électrique est directement proportionnelle à la quantité de charge ; elle est inversement proportionnelle au carré de la distance radialement éloignée du centre de la charge source et dépend aussi de la nature du milieu. La présence d’un milieu matériel diminue toujours le champ électrique au-dessous de la valeur qu’il a dans le vide.Parfois, le champ électrique lui-même peut se détacher de la charge source et former des boucles fermées, comme dans le cas de charges accélérant de haut en bas l’antenne émettrice d’une station de télévision. Le champ électrique accompagné d’un champ magnétique se propage dans l’espace sous la forme d’une onde rayonnée à la même vitesse que celle de la lumière. De telles ondes électromagnétiques indiquent que les champs électriques sont générés non seulement à partir de charges électriques, mais également à partir de champs magnétiques changeants. La valeur du champ électrique a des dimensions de force par unité de charge. Dans les systèmes mètre-kilogramme-seconde et SI, les unités appropriées sont les newtons par coulomb, équivalents aux volts par mètre. Dans le système centimètre-gramme-seconde, le champ électrique est exprimé en unités de dynes par unité électrostatique (esu), ce qui équivaut à des stat volts par centimètre.
Wolfgang Paul (1913-1993)
Physicien allemand qui a mis au point le piège de Paul, un appareil électromagnétique qui capture les ions et les retient suffisamment longtemps pour étudier et mesurer précisément leurs propriétés. Au cours des années 1950, il a développé le soi-disant piège de Paul comme moyen de confiner et d’étudier les électrons. L’appareil se compose de trois électrodes – deux embouts et un anneau d’encerclement. L’anneau est relié à un potentiel oscillant. La direction du champ électrique alterne ; pendant la moitié du temps, l’électron est poussé des coiffes vers l’anneau et pendant l’autre moitié, il est tiré de l’anneau et poussé vers les coiffes. Pour son travail, il a partagé le prix Nobel de physique 1989 avec Hans Georg Dehmelt et Norman F. Ramsey.
https://www.sunsigns.org/famousbirthdays/d/profile/wolfgang-paul/
https://www.thefamouspeople.com/profiles/wolfgang-paul-7139.php
https://home.cern/news/news/cern/celebrating-centenary-wolfgang-paul
https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1989/paul/biographical/