督导下，泡利专心研究关于电离化氢分子的量力理论。1921年7月，泡利获得哲学博士学位。索末菲很看重泡利的能力，他要求泡利为《数学科学百科全书》（Encyklopädie der mathematischen Wissenschaften）写一篇关于相对论的评审文章。在获得博士学位两个月之后，泡利完成了这篇一共有237页长的文章。爱因斯坦对这篇文章高度赞赏，它也被出版成书。直到今天，这篇文章依然是相对论最经典的参考文献。此后一年，泡利在哥廷根大学马克斯·玻恩手下做助手，然后他又在哥本哈根的理论物理研究