Den engelske teoretiske fysiker Paul Dirac er kendt for en lang række bidrag til kvantemekanik, især til formalisering af de matematiske begreber og teknikker, der er nødvendige for at gøre principperne internt konsekvent. Paul Dirac blev tildelt 1933 Nobelpris i fysik, sammen med Erwin Schrödinger, "til opdagelsen af nye produktive former for atomteori."
Generel information
- Fulde navn: Paul Adrien Maurice Dirac
- Født: 8. august 1902 i Bristol, England
- Gift: Margit "Manci" Wigner, 1937
- Børn: Judith & Gabriel (Margits børn, som Paul adopterede) efterfulgt af Mary Elizabeth og Florence Monica.
- død: 20. oktober 1984 i Tallahassee, Florida
Tidlig uddannelse
Dirac fik en ingeniørgrad fra University of Bristol i 1921. Selvom han fik topkarakter og blev accepteret på St. John's College i Cambridge, var stipendet på 70 pund, som han tjente, utilstrækkeligt til at støtte ham, der boede i Cambridge. Depressionen efter første verdenskrig gjorde det også svært for ham at finde arbejde som ingeniør, så han besluttede at acceptere et tilbud om at få en bachelorgrad i matematik ved University of Bristol.
Han uddannede sig med sin grad i matematik i 1923 og fik endnu et stipendium, som til sidst gjorde det muligt for ham at flytte til Cambridge for at begynde sine studier i fysik med fokus på generel relativitet. Hans doktorgrad blev optjent i 1926 med den første doktorafhandling om kvantemekanik, der blev forelagt ethvert universitet.
Større forskningsbidrag
Paul Dirac havde en bred vifte af forskningsinteresser og var utroligt produktiv i sit arbejde. Hans doktorafhandling i 1926 byggede han videre på Werner Heisenbergs og Edwin Schrodingers arbejde med at introducere en ny notation for kvantebølgefunktionen, der var mere analog med tidligere, klassisk (dvs. ikke-kvante) metoder.
Ud fra denne ramme etablerede han Dirac-ligningen i 1928, som repræsenterede den relativistiske kvantemekaniske ligning for elektronen. En artefakt af denne ligning var, at den forudsagde et resultat, der beskrev en anden potentiel partikel, der syntes ligesom det var nøjagtigt identisk med et elektron, men havde en positiv snarere end negativ elektrisk oplade. Fra dette resultat forudsagde Dirac eksistensen af positron, den første antimatter partikel, som derefter blev opdaget af Carl Anderson i 1932.
I 1930 udgav Dirac sin bog Principles of Quantum Mechanics, som blev en af de mest markante lærebøger om kvantemekanik i næsten et århundrede. Ud over at dække de forskellige tilgange til kvantemekanik på det tidspunkt, herunder arbejdet med Heisenberg og Schrodinger, Dirac introducerede også bh-ket-notationen, der blev en standard på området og Dirac delta-funktion, der muliggjorde en matematisk metode til at løse de tilsyneladende diskontinuiteter introduceret af kvantemekanik på en håndterbar måde.
Dirac overvejede også eksistensen af magnetiske monopoler med spændende implikationer for kvantefysikken, hvis de nogensinde skulle observeres at eksistere i naturen. Til dato har de ikke gjort det, men hans arbejde fortsætter med at inspirere fysikere til at opsøge dem.
Præmier og anerkendelse
- 1930 - valgt til stipendiat af Royal Society
- 1933 - Nobelpris i fysik
- 1939 - Royal Medal (også kendt som dronningens medalje) fra Royal Society
- 1948 - Hedersstipendiat fra American Physical Society
- 1952 - Copley-medalje
- 1952 - Max Planck-medalje
- 1969 - J. Robert Oppenheimer Mindepris (indvielses)
- 1971 - Hedersstipendiat ved Institute of Physics, London
- 1973 - Medlem af fortjenstordenen
Paul Dirac blev engang tilbudt en ridderhed, men afviste det, da han ikke ønskede at blive adresseret ved hans fornavn (dvs. Sir Paul).