Дирак Поль

ДИРАК, ПОЛЬ АДРИЕН МОРИС(Dirac, Paul Adrien Maurice)ПОЛЬ ДИРАК (1902-1984), английский физик-теоретик, удостоенный в 1933 вместе с Э. Шредингером Нобелевской премии по физике за создание квантовой механики. Родился 8 августа 1902 в Бристоле в семье преподавателя французского языка. В 1921 окончил с отличием Бристольский университет по специальности "электротехника". Следующие два года изучал математику. В 1923 поступил в аспирантуру Кембриджского университета к Р.Фаулеру, который познакомил его с новыми идеями в атомной физике. Заинтересовавшись ранними работами Гейзенберга по матричной механике, Дирак развил собственный оригинальный подход к квантовой проблематике и изложил его в серии статей, опубликованных в 1925-1926 в "Трудах Лондонского королевского общества" ("Proceedings of the Royal Society of London").

В 1926 за эти исследовния ему была присвоена степень доктора философии в области физики. В течение года работал у Н.Бора в Копенгагене и у М.Борна в Геттингене, затем вернулся в Кембридж, где был избран членом совета Сент-Джонз-колледжа. В 1929 преподавал физику в университете штата Висконсин в Мадисоне и читал лекции по квантовой механике в других американских университетах. По возвращении в Англию в 1930, в возрасте 28 лет, Дирак был избран членом Королевского общества, а в 1932 стал профессором Кембриджского университета, получив кафедру, которую некогда занимал Ньютон. В 1933-1934 работал в Принстонском институте фундаментальных исследований, затем вернулся в Кембридж. В 1968 ушел в оставку с поста профессора Кембриджского университета и после непродолжительной работы в качестве приглашенного профессора университета штата Нью-Йорк в Стони-Брук и университета Майами стал профессором физики университета штата Флорида в Таллахасси.

Работы Дирака относятся к квантовой механике, квантовой электродинамике, теории поля, теории элементарных частиц, статистической физике. В 1926-1927 он разработал математический аппарат квантовой механики - теорию преобразований, ввел т.н. Дельта-функцию. В 1927 применил принципы квантовой механики к электромагнитному полю и построил модель квантованного поля, заложив основы квантовой электродинамики. Совместно с В.Гейзенбергом в 1928 выдвинул идею обменного взаимодействия. В 1928 Дирак решил проблему, которую не удалось решить Э.Шредингеру. Вывел релятивистское уравнение для электрона. Это уравнение обладало важной особенностью - из него вытекало понятие спина, которое отсутствовало в нерелятивистском уравнении Шредингера.

Кроме того, оно объясняло тонкую структуру спектров атома водорода и аномальный эффект Зеемана. Из теории Дирака следовало, что электрон может обладать отрицательной энергией. Был сделан вывод, что существует частица с массой, равной массе электрона, но с положительным зарядом. Открытие в 1932 позитрона и процесса аннигиляции явилось блестящим подтверждением правильности этих идей. В 1931 Дирак выдвинул гипотезу о существовании элементарного магнитного заряда - монополя, в 1933 - антивещества. Большой вклад внес Дирак в создание квантовой статистики. В 1926 независимо от Э.Ферми он разработал статистику частиц с полуцелым спином (статистика Ферми - Дирака), в частности установил связь между характером статистического распределения ансамбля таких частиц и свойствами симметрии волновой функции.

В 1931 он обосновал возможность существования симметричной квантовой электродинамики, базирующейся на концепции элементарных магнитных зарядов. В 1937 Дирак высказал гипотезу об изменении гравитации во времени. В 1962 разработал теорию мюона, рассматривая последний как колебательное состояние электрона, занимался проблемой гамильтоновой формулировки теории гравитации с целью дальнейшего квантования гравитационного поля. Основные публикации ученого. Принципы квантовой механики (The Principles of Quantum Mechanics, 1930), Развитие квантовой теории (The Development of Quantum Theory, 1971), Спиноры в гильбертовом пространстве (Spinors in Hilbert Space, 1974), Общая теория относительности (General Theory of Relativity, 1975).

Дирак был награжден Королевской медалью (1939), медалью Копли (1952), получил премию Р.Оппенгеймера и ряд других наград. Умер Дирак в Таллахасси 20 октября 1984.ЛИТЕРАТУРАДирак П. Лекции по квантовой теории поля. М., 1971 Дирак П. Принципы квантовой механики. М., 1979 Джеммер Н. Эволюция понятий квантовой механики. М., 1985.