Поль Дирак

редактировать

Английский физик-теоретик

Поль Дирак. OM FRS
Поль Дирак, 1933.jpg Дирак, сфотографирован в 1933 году
РодилсяПол Адриан Морис Дирак. (1902-08-08) 8 августа 1902. Бристоль, Англия
Умер20 октября 1984 (1984-10-20) ( 82 года). Таллахасси, Флорида, США
НациональностьШвейцар (1902–1919). Британец (1919–84)
Alma mater
Известен
Супруг (-и)Маргит Вигнер ​(m.1937) ​
Награды
Научная карьера
ФилдсТеоретическая физика
Учреждения
Докторский советник Ральф Фаулер
Докторант nts
ВлиянияДжон Стюарт Милл

Пол Адриен Морис Дирак OM FRS (; 8 августа 1902 г. - 20 октября 1984 г.) был английским физиком-теоретиком, который считается одним из самых значительных физиков 20-го века.

Дирак внес фундаментальный вклад в раннее развитие обоих квантовая механика и квантовая электродинамика. Среди других открытий он сформулировал уравнение Дирака, которое описывает поведение фермионов и предсказал существование антивещества. Дирак разделил Нобелевскую премию по физике 1933 с Эрвином Шредингером «за открытие новых продуктивных форм атомной теории ». Он также внес значительный вклад в согласование общей теории относительности с квантовой механикой.

Дирак считался его друзьями и коллегами необычным по характеру. В письме 1926 года к Полу Эренфесту, Альберт Эйнштейн писал о Дираке: «У меня проблемы с Дираком. Это балансирование на головокружительном пути между гением и безумием ужасно». В другом письме он написал: «Я вообще не понимаю Дирака (эффект Комптона )».

Он был люкасовским профессором математики в Кембриджский университет, был членом Центра теоретических исследований Университета Майами и провел последнее десятилетие своей жизни в Университете штата Флорида.

Содержание

  • 1 Личная жизнь
    • 1.1 Ранние годы
    • 1.2 Образование
    • 1.3 Семья
    • 1.4 Личность
    • 1.5 Религиозные взгляды
    • 1.6 Почести
    • 1.7 Смерть
  • 2 Карьера
    • 2.1 Притяжение
    • 2.2 Квантовая теория
    • 2.3 Уравнение Дирака
    • 2.4 Магнитные монополи
    • 2.5 Люкасовский председатель
    • 2.6 Профессорство в Университете штата Флорида
    • 2.7 Студенты
  • 3 Наследие
  • 4 Публикации
  • 5 Ссылки
    • 5.1 Цитаты
    • 5.2 Общие источники
  • 6 Дополнительная литература
  • 7 Внешние ссылки

Личная жизнь

Ранние годы

Поль Адриен Морис Дирак родился в доме своих родителей в Бристоле, Англия, 8 августа 1902 г., и вырос в г. он Бишопстон ​​ район города. Его отец, Шарль Адриан Ладислас Дирак, был иммигрантом из Сен-Мориса, Швейцария, который работал в Бристоле учителем французского языка. Его мать, Флоренс Ханна Дирак, урожденная Холтен, дочь капитана корабля, родилась в Корнуолле, Англия, и работала библиотекарем в Центральной библиотеке Бристоля. У Поля была младшая сестра Беатрис Изабель Маргарита, известная как Бетти, и старший брат Реджинальд Чарльз Феликс, известный как Феликс, покончивший с собой в марте 1925 года. Дирак позже вспоминал: «Мои родители были ужасно огорчены. Я не знал. они так сильно заботились... Я никогда не знал, что родители должны заботиться о своих детях, но с тех пор я знал. "

Чарльз и дети были официально гражданами Швейцарии, пока не стали натурализованными 22 октября 1919 года. Отец Дирака был строгим и авторитарным, хотя и не одобрял телесных наказаний. У Дирака были натянутые отношения со своим отцом, настолько, что после его смерти Дирак писал: «Теперь я чувствую себя намного свободнее, и я сам себе человек». Чарльз заставлял своих детей говорить с ним только по-французски, чтобы они могли выучить этот язык. Когда Дирак обнаружил, что не может выразить то, что он хотел сказать по-французски, он решил промолчать.

Образование

Дирак получил образование сначала в начальной школе Бишоп-роуд а затем в техническом колледже торговых предприятий (позднее Cotham School ), где его отец был учителем французского языка. Школа была учреждением, прикрепленным к Бристольскому университету, которое разделяло территорию и персонал. В нем особое внимание уделялось техническим предметам, таким как кладка кирпича, сапожное дело и металлообработка, а также современным языкам. Это было необычно в то время, когда среднее образование в Британии все еще было посвящено в основном классике, и за что Дирак позже выразил свою благодарность.

Дирак изучал электротехнику в городе Стипендия Бристольского университета на инженерном факультете Бристольского университета, который был совмещен с Техническим колледжем торговых предприятий. Незадолго до того, как он получил степень в 1921 году, он сдал вступительные экзамены в Колледж Святого Иоанна в Кембридже. Он сдал экзамен и получил стипендию в размере 70 фунтов стерлингов, но эта сумма не соответствовала сумме денег, необходимой для жизни и учебы в Кембридже. Несмотря на то, что он получил диплом с отличием со степенью бакалавра инженерных наук, экономический климат послевоенной депрессии был таков, что он не смог найти работу инженером. Вместо этого он принял предложение бесплатно учиться на степень бакалавра математики в Бристольском университете. Ему разрешили пропустить первый год курса из-за его инженерной степени.

В 1923 году Дирак окончил университет, снова с отличием, и получил стипендию в размере 140 фунтов стерлингов от Департамента научных исследований. и промышленные исследования. Вместе со стипендией в размере 70 фунтов стерлингов от колледжа Святого Иоанна этого было достаточно, чтобы жить в Кембридже. Там Дирак преследовал свои интересы в теории общей теории относительности, интерес, который он приобрел ранее, будучи студентом в Бристоле, и в зарождающейся области квантовой физики под руководством Ральф Фаулер. С 1925 по 1928 год он занимал стипендию 1851 г. от Королевской комиссии по выставке 1851 г.. Он защитил докторскую диссертацию в июне 1926 года, впервые представив диссертацию по квантовой механике. Затем он продолжил свои исследования в Копенгагене и Геттингене. Весной 1929 года он был приглашенным профессором в Университете Висконсина-Мэдисона.

Семья

Пол Дирак с женой в Копенгагене, июль 1963 года

В 1937 году, Дирак женился на Маргит Вигнер (сестра Юджина Вигнера ). Он усыновил двоих детей Маргит, Юдифь и Габриэль. У Пола и Маргит Дирак было двое детей, обе дочери, Мэри Элизабет и Флоренс Моника.

Маргит, известная как Манси, посетила своего брата в 1934 году в Принстоне, Нью-Джерси, из ее родной Венгрии, и во время ужина в ресторане Annex встретила «одинокого на вид мужчину. за соседним столом ». В этом отчете корейского физика Ю.С. Кима, который познакомился с Дираком и оказал на него влияние, также говорится: «Для физического сообщества весьма удачно, что Манси хорошо позаботился о нашем уважаемом Поле А.М. Дираке. Дирак опубликовал одиннадцать статей в период 1939 года. –46.... Дирак смог сохранить свою нормальную исследовательскую продуктивность только потому, что за все остальное отвечал Манси ».

Личность

Дирак был известен среди своих коллег своей точностью и неразговорчивостью. природа. Его коллеги в Кембридже в шутку определили единицу, называемую «дирак», то есть одно слово в час. Когда Нильс Бор пожаловался, что он не знает, как закончить предложение в научной статье, которую он писал, Дирак ответил: «В школе меня учили никогда не начинать предложение, не зная его конца». Он подверг критике физика Дж. Интерес Роберта Оппенгеймера к поэзии: «Цель науки - сделать сложные вещи более понятными; цель поэзии - изложить простые вещи непонятным образом. Эти два понятия несовместимы».

Сам Дирак писал в своем дневнике во время учебы в аспирантуре, что он сосредоточился исключительно на своих исследованиях и остановился только в воскресенье, когда совершал долгие прогулки в одиночестве.

В анекдоте, рассказанном в обзоре биографии 2009 г. Вернер Гейзенберг и Дирак, плывущие на океанском лайнере на конференцию в Японию в августе 1929 года. «Им все еще было за двадцать и не состоящим в браке, они составили странную пару. Гейзенберг был дамским угодником, который постоянно флиртовал. и танцевал, в то время как Дирак - «эдвардианский компьютерщик», как выразился биограф Грэм Фармело - страдал от агонии, если его заставляли общаться или болтать. «Почему ты танцуешь?» Дирак спросил своего спутника. «Когда есть хорошие девушки, это приятно», - ответил Гейзенберг. Дирак задумался над этой идеей, затем выпалил: «Но, Гейзенберг, откуда ты заранее знаешь, что девушки милые?» "

Маргит Дирак рассказала Джорджу Гамову и в 1960-х годах, что ее муж сказал посетителю дома: «Позвольте мне представить сестру Вигнера, которая теперь моя жена».

Другая история, рассказанная о Дираке, заключается в том, что когда он впервые встретил молодого Ричарда Фейнмана на конференции, он сказал после долгого молчания: «У меня есть уравнение. У вас тоже есть?»

После того, как он выступил с лекцией на конференции, один его коллега поднял руку и сказал: «Я не понимаю уравнения в правом верхнем углу доски». После долгого молчания модератор спросил Дирака, хочет ли он ответить на вопрос, на что Дирак ответил: «Это был не вопрос, это был комментарий».

Дирак также отличался личной скромностью. Он назвал уравнение временной эволюции квантово-механического оператора, которое он первым записал, «уравнением движения Гейзенберга». Большинство физиков говорят о статистике Ферми – Дирака для частиц с полуцелым спином и о статистике Бозе – Эйнштейна для частиц с целым спином. Позднее, читая лекции, Дирак всегда настаивал на том, чтобы называть прежнюю статистику Ферми. Он назвал последнюю «статистикой Эйнштейна» по причинам, как он объяснил, «симметрии».

Религиозные взгляды

Гейзенберг вспомнил разговор молодых участников на конференции 1927 Сольвея. о взглядах Эйнштейна и Планка на религию между Вольфгангом Паули, Гейзенбергом и Дираком. Вклад Дирака заключался в критике политической цели религии, которую Бор считал вполне ясной, когда позже услышал ее от Гейзенберга. Среди прочего, Дирак сказал:

Я не могу понять, почему мы праздно обсуждаем религию. Если мы честны - а ученые должны быть честными, - мы должны признать, что религия - это нагромождение ложных утверждений, не имеющих реальной основы. Сама идея Бога - продукт человеческого воображения. Вполне понятно, почему первобытные люди, которые были гораздо более подвержены влиянию всевозможных сил природы, чем мы сегодня, должны были олицетворять эти силы в страхе и трепете. Но в наши дни, когда мы понимаем так много природных процессов, нам не нужны такие решения. Я хоть убей не могу понять, как постулат Всемогущего Бога хоть как-то помогает нам. Я действительно вижу, что это предположение приводит к таким непродуктивным вопросам, как: почему Бог допускает столько страданий и несправедливости, эксплуатацию бедных богатыми и все другие ужасы, которые Он мог предотвратить. Если религии все еще преподают, то это отнюдь не потому, что ее идеи все еще убеждают нас, а просто потому, что некоторые из нас хотят сохранить спокойствие среди низших классов. Спокойными людьми гораздо легче управлять, чем шумными и недовольными. Их также намного проще использовать. Религия - это своего рода опиум, который позволяет нации убаюкивать себя желаемыми мечтами и тем самым забывать о несправедливостях, которые совершаются против людей. Отсюда тесный союз между этими двумя великими политическими силами, государством и церковью. Оба нуждаются в иллюзии, что добрый Бог вознаграждает - на небесах, если не на земле - всех тех, кто не восстал против несправедливости, кто тихо и безропотно выполнил свой долг. Именно поэтому честное утверждение, что Бог - простой продукт человеческого воображения, заклеймено как наихудший из всех смертных грехов.

Точка зрения Гейзенберга была терпимой. Паули, выросший как католик, промолчал после нескольких первоначальных замечаний, но когда, наконец, его спросили, что он думает, он сказал: «Что ж, у нашего друга Дирака есть религия, и ее руководящий принцип -« Бога нет, а Поль » Дирак - Его пророк ». Все, включая Дирака, рассмеялись.

Позже в жизни взгляды Дирака на идею Бога были менее едкими. Как автор статьи, появившейся в выпуске Scientific American за май 1963 года, Дирак писал:

Похоже, что фундаментальные физические законы являются одной из фундаментальных черт природы. описывается в терминах математической теории величайшей красоты и силы, требующей достаточно высокого уровня математики, чтобы понять ее. Вы можете спросить: почему природа построена по этим линиям? Можно только ответить, что наши нынешние знания, кажется, показывают, что природа устроена таким образом. Мы просто должны это принять. Возможно, можно было бы описать ситуацию, сказав, что Бог - математик очень высокого уровня, и Он использовал очень продвинутую математику при построении Вселенной. Наши слабые попытки в математике позволяют нам немного понять Вселенную, и по мере того, как мы продолжаем развивать все более и более высокую математику, мы можем надеяться лучше понять Вселенную.

В 1971 году на конференции Дирак выразил свои взгляды на существование Бога. Дирак объяснил, что существование Бога может быть оправдано только в том случае, если в прошлом произошло невероятное событие:

Возможно, очень трудно начать жизнь. Может быть, так трудно зародить жизнь, что это произошло только один раз среди всех планет... Давайте рассмотрим в качестве предположения, что вероятность того, что жизнь начнется, когда мы получим подходящие физические условия, равна 10. Я не знаю. У меня нет никаких логических оснований предлагать эту цифру, я просто хочу, чтобы вы рассмотрели это как возможность. В тех условиях... почти наверняка жизнь не началась бы. И я чувствую, что в этих условиях необходимо будет предположить существование бога, чтобы начать жизнь. Поэтому я хотел бы установить эту связь между существованием бога и физическими законами: если физические законы таковы, что начало жизни связано с чрезмерно малым шансом, то будет неразумно предполагать, что жизнь будет началось просто по слепой случайности, значит, должен быть бог, и такой бог, вероятно, проявит свое влияние в квантовых скачках, которые происходят позже. С другой стороны, если жизнь может начаться очень легко и не требует какого-либо божественного влияния, тогда я скажу, что бога нет.

Дирак не придерживался какой-либо определенной точки зрения, но он описал возможности ответа на вопрос о Боге с научной точки зрения.

Награды

Дирак разделил Нобелевскую премию 1933 года по физике с Эрвином Шредингером «за открытие новых продуктивных форм атомной теории». Дирак также был награжден Королевской медалью в 1939 году и медалью Копли и медалью Макса Планка в 1952 году. Он был избран членом Королевское общество в 1930 году, почетный член Американского физического общества в 1948 году и почетный член Института физики в Лондоне в 1971 году. Он получил инаугурационную Дж. Приз Роберта Оппенгеймера в 1969 году. Дирак стал членом Ордена за заслуги в 1973 году, ранее отказавшись от рыцарского звания, поскольку он не хотел, чтобы его имя.

Смерть

Могила Дирака на кладбище Розелон, Таллахасси, Флорида. Также похоронена его жена Манси (Маргит Вигнер). Их дочь Мэри Элизабет Дирак, которая умерла 20 января 2007 года, похоронена рядом с ними, но не показана на фотографии. Памятный знак в Вестминстерском аббатстве.

В 1984 году Дирак умер в Таллахасси, Флорида, и был похоронен на кладбище Розелона Таллахасси. Дом детства Дирака в Бишопстоне, Бристоль отмечен голубой табличкой, а близлежащая улица Дирака названа в знак признания его связей с городом Бристоль. Памятный камень был установлен в саду в Сен-Морисе, Швейцария, городе происхождения семьи его отца, 1 августа 1991 года. 13 ноября 1995 года памятный знак, сделанный из Берлингтон-зеленого шифер и вписанный в уравнение Дирака, был открыт в Вестминстерском аббатстве. Декан Вестминстера, Эдвард Карпентер сначала отказал в разрешении на строительство мемориала, считая Дирака антихристианским, но в конце концов (в течение пяти лет) его убедили уступить.

Карьера

Дирак основал наиболее общую теорию квантовой механики и открыл релятивистское уравнение для электрона, которое теперь носит его имя. Замечательное представление об античастице для каждой частицы фермиона - например, позитрон как античастица к электрону - проистекает из его уравнения. Он был первым, кто разработал квантовую теорию поля, которая лежит в основе всех сегодняшних теоретических работ по субатомным или «элементарным» частицам, работы, которая является фундаментальной для нашего понимания сил природы. Он предложил и исследовал концепцию магнитного монополя, объекта, еще не известного эмпирически, как средство придания еще большей симметрии уравнениям электромагнетизма Джеймса Клерка Максвелла..

Гравитация

Он квантовал гравитационное поле и разработал общую теорию квантового поля с динамическими ограничениями, которая составляет основу калибровочных теорий и теории суперструн сегодня. Влияние и важность его работ увеличивались с течением времени, и физики ежедневно используют концепции и уравнения, которые он разработал.

Квантовая теория

Первый шаг Дирака к новой квантовой теории был сделан в конце сентября 1925 года. Ральф Фаулер, его научный руководитель, получил пробную копию исследовательская статья Вернера Гейзенберга в рамках старой квантовой теории Бора и Зоммерфельда. Гейзенберг в значительной степени опирался на принцип соответствия Бора, но изменил уравнения так, чтобы они включали непосредственно наблюдаемые величины, что привело к матричной формулировке квантовой механики. Фаулер отправил статью Гейзенберга Дираку, который был в отпуске в Бристоле, попросив его внимательно изучить эту статью.

Внимание Дирака привлекла таинственная математическая связь, на первый взгляд непонятная, которую установил Гейзенберг. Несколько недель спустя, вернувшись в Кембридж, Дирак внезапно осознал, что эта математическая форма имеет ту же структуру, что и скобки Пуассона, которые встречаются в классической динамике движения частиц. В то время его воспоминания о скобках Пуассона были довольно смутными, но он нашел Э. Аналитическая динамика частиц и твердых тел Т. Уиттакера. Исходя из своего нового понимания, он разработал квантовую теорию, основанную на некоммутирующих динамических переменных. Это привело его к наиболее глубокой и важной общей формулировке квантовой механики на сегодняшний день. Формулировка Дирака позволила ему получить правила квантования в новой, более информативной манере . За эту работу, опубликованную в 1926 году, Дирак получил докторскую степень в Кембридже. Это легло в основу статистики Ферми-Дирака, которая применяется к системам, состоящим из множества идентичных частиц со спином 1/2 (т.е. которые подчиняются принципу исключения Паули ), например электронов в твердых телах и жидкостях, и, что важно, в области проводимости в полупроводниках.

Дирак, как известно, не беспокоился о вопросах интерпретации в квантовой теории. Фактически, в статье, опубликованной в книге в его честь, он написал: «Интерпретацией квантовой механики занимались многие авторы, и я не хочу обсуждать ее здесь. Я хочу коснуться более фундаментальных вещей. "

Уравнение Дирака

В 1928 году, основываясь на спиновых матрицах 2 × 2, которые он якобы открыл независимо от работы Вольфганга Паули над нерелятивистскими спиновых систем (Дирак сказал Аврааму Пайсу : «Я считаю, что я получил эти [матрицы] независимо от Паули, и, возможно, Паули получил их независимо от меня»), он предложил Дирака. уравнение как релятивистское уравнение движения для волновой функции электрона. Эта работа привела Дирака к предсказанию существования позитрона, античастицы электрона, которую он интерпретировал в терминах того, что впоследствии было названо морем Дирака. Позитрон наблюдал Карл Андерсон в 1932 году. Уравнение Дирака также способствовало объяснению происхождения квантового спина как релятивистского явления.

Необходимость создания и уничтожения фермионов (материи) в теории Энрико Ферми 1934 года о бета-распаде привела к новой интерпретации Уравнение Дирака как "классическое" уравнение поля для любой точечной частицы со спином ħ / 2 само по себе подчиняется условиям квантования, включающим антикоммутаторы. Таким образом, переосмысленное в 1934 году Вернером Гейзенбергом как (квантовое) уравнение поля, точно описывающее все элементарные частицы материи - сегодня кварки и лептоны - это Уравнение поля Дирака занимает такое же центральное место в теоретической физике, как уравнения поля Максвелла, Янга – Миллса и Эйнштейна. Дирак считается основоположником квантовой электродинамики и первым использовал этот термин. Он также представил идею поляризации вакуума в начале 1930-х годов. Эта работа была ключом к развитию квантовой механики следующим поколением теоретиков, в частности Швингером, Фейнманом, Син-Итиро Томонага и Дайсоном. в их формулировке квантовой электродинамики.

Книга Дирака Принципы квантовой механики, опубликованная в 1930 году, является важной вехой в истории науки. Он быстро стал одним из стандартных учебников по этому предмету и используется до сих пор. В этой книге Дирак объединил предыдущие работы Вернера Гейзенберга по матричной механике и Эрвина Шредингера по волновой механике в единую математическую формализм, который связывает измеримые величины с операторами, действующими в гильбертовом пространстве векторов, которые описывают состояние физической системы. В книге также представлена ​​дельта-функция Дирака. После своей статьи 1939 года он также включил обозначение бюстгальтера в третье издание своей книги, тем самым способствуя его повсеместному использованию в настоящее время.

Магнитные монополи

В 1931 году Дирак предположил, что существования единственного магнитного монополя во Вселенной будет достаточно, чтобы объяснить квантование электрического заряда. В 1975, 1982 и 2009 годах интригующие результаты предполагали возможное обнаружение магнитных монополей, но на сегодняшний день нет прямых доказательств их существования (см. Также Поиск магнитных монополей ).

Стул Люкаса

Дирак был профессором математики в Кембридже с 1932 по 1969 год. В 1937 году он предложил спекулятивную космологическую модель, основанную на по так называемой гипотезе больших чисел. Во время Второй мировой войны он провел важные теоретические и экспериментальные исследования обогащения урана с помощью газовой центрифуги.

квантовая электродинамика Дирака (QED) делала предсказания, которые были - чаще, чем не - бесконечно и поэтому неприемлемо. Был разработан обходной путь, известный как перенормировка, но Дирак никогда с этим не соглашался. «Я должен сказать, что очень недоволен ситуацией, - сказал он в 1975 году, - потому что эта так называемая« хорошая теория »действительно предполагает пренебрежение бесконечностями, которые появляются в ее уравнениях, пренебрегая ими произвольно. Это просто не разумная математика. Разумная математика подразумевает пренебрежение величиной, когда она мала - не пренебрегая ею только потому, что она бесконечно велика, а вы этого не хотите! " Его отказ принять перенормировку привел к тому, что его работа над этим предметом все больше выходила из мейнстрима.

Однако из его однажды отвергнутых заметок он сумел поработать над тем, чтобы положить квантовую электродинамику на «логические основы», основанные на сформулированном им гамильтоновом формализме. Он нашел довольно новый способ вывести аномальный магнитный момент «термин Швингера», а также сдвиг Лэмба, снова в 1963 году, с использованием изображения Гейзенберга и без использования метода соединения, используемого Weisskopf и французский, а также два пионера современной QED, Швингер и Фейнман. Это было за два года до того, как КЭД Томонага – Швингера – Фейнмана была официально признана присуждением Нобелевской премии по физике.

Вайскопф и Френч (FW) были первыми, кто получил правильный результат для лэмбовского сдвига и аномального магнитного момента электрона. Сначала результаты FW не согласовывались с неверными, но независимыми результатами Фейнмана и Швингера. Лекции 1963–1964 годов, которые Дирак читал по квантовой теории поля в университете Иешивы, были опубликованы в 1966 году под названием Belfer Graduate School of Science, номер серии монографий 3. После переезда во Флориду, чтобы быть рядом со своей старшей дочерью, Мэри, Дирак провел свои последние четырнадцать лет (как в жизни, так и в исследованиях физики) в Университете Майами в Корал-Гейблс, Флорида, и Государственном университете Флориды в Таллахасси, Флорида.

В 1950-х годах в поисках лучшего QED Пол Дирак разработал гамильтонову теорию ограничений на основе лекций, которые он прочитал на Международном математическом конгрессе в 1949 году в Канаде. Дирак также решил проблему помещения уравнения Швингера – Томонага в представление Шредингера и дал явные выражения для скалярного мезонного поля (пион с нулевым спином или псевдоскалярный мезон ), векторное мезонное поле (спин одного ро-мезона) и электромагнитное поле (спин одного безмассового бозона, фотон).

Гамильтониан систем со связями - один из многих шедевров Дирака. Это мощное обобщение гамильтоновой теории, которое остается в силе для искривленного пространства-времени. Уравнения гамильтониана включают только шесть степеней свободы, описываемых grs {\ displaystyle g_ {rs}}g_ {rs} ,prs {\ displaystyle p ^ {rs}}p ^ {rs} для каждой точки поверхности. на котором считается состояние. gm 0 {\ displaystyle g_ {m0}}g_ {m0} (m = 0, 1, 2, 3) появляется в теории только через переменные gr 0 {\ displaystyle g ^ { r0}}g ^ {r0} , (- g 00) - 1/2 {\ displaystyle (- {g ^ {00}}) ^ {- 1/2}}(- {g ^ {00}}) ^ {- 1 / 2} , которые встречаются как произвольные коэффициенты в уравнениях движения. Для каждой точки поверхности существует четыре ограничения или слабых уравнения x 0 {\ displaystyle x ^ {0}}x ^ {0} = constant. Три из них H r {\ displaystyle H_ {r}}H_ {r} образуют четыре вектора плотности на поверхности. Четвертый H L {\ displaystyle H_ {L}}H_ {L} представляет собой трехмерную скалярную плотность на поверхности H L ≈ 0; H r ≈ 0 (r = 1, 2, 3)

В конце 1950-х годов он применил гамильтоновы методы, которые он разработал, чтобы привести общую теорию относительности Эйнштейна в гамильтонову форму и привести к техническое завершение проблемы квантования гравитации и приближение ее к остальной части физики согласно Саламу и ДеВитту. В 1959 году он также выступил с приглашенным докладом на тему «Энергия гравитационного поля» на Нью-Йоркском собрании Американского физического общества. В 1964 году он опубликовал свои «Лекции по квантовой механике» (Лондон: Академический), в которых рассматривается ограниченная динамика нелинейных динамических систем, включая квантование искривленного пространства-времени. Он также опубликовал доклад под названием «Квантование гравитационного поля» на симпозиуме ICTP / МАГАТЭ в Триесте по современной физике 1967 года.

Профессор Университета штата Флорида

С сентября 1970 года по январь 1971 года Дирак был приглашенным профессором Университета штата Флорида в Таллахасси. В это время ему предложили там постоянную должность, и он согласился, став профессором в 1972 году. Современные отчеты о его пребывании там описывают это как счастливое, за исключением того, что он, очевидно, находил летнюю жару угнетающей и любил убегать из нее в Кембридж.

Он ходил пешком около мили до работы каждый день, любил купаться в одном из двух близлежащих озер (Серебряное озеро и Затерянное озеро), а также был более общительным, чем в Кембридже, где он в основном работали дома, не считая уроков и семинаров; в бывшем Советском Союзе он обычно обедал со своими коллегами перед сном.

Дирак опубликовал более 60 статей за последние двенадцать лет своей жизни, в том числе небольшую книгу по общей теории относительности. Его последняя статья (1984), озаглавленная «Неадекватность квантовой теории поля», содержит его окончательное суждение о квантовой теории поля: «Эти правила перенормировки дают удивительно, чрезмерно хорошее согласие с экспериментами. Большинство физиков говорят, что эти рабочие правила поэтому, правильно. Я считаю, что это не адекватная причина. Тот факт, что результаты совпадают с наблюдениями, не доказывает, что теория верна ". Статья заканчивается словами: «Я потратил много лет на поиск гамильтониана, который можно было бы ввести в теорию, и еще не нашел его. Я буду продолжать работать над ним, пока смогу, и другие люди, я надеюсь, последуют за ним. в том же духе ».

Студенты

Среди его многочисленных учеников были Хоми Дж. Бхабха, Фред Хойл, Джон Полкингхорн и Фримен Дайсон. Полкингхорн вспоминает, что Дирака «однажды спросили, в чем состоит его основное убеждение. Он подошел к доске и написал, что законы природы должны быть выражены в красивых уравнениях».

Наследие

В 1975 году, Дирак прочитал серию из пяти лекций в Университете Нового Южного Уэльса, которые впоследствии были опубликованы в виде книги Directions in Physics (1978). Он пожертвовал гонорары от этой книги университету на создание серии лекций Дирака. Серебряная медаль Дирака за развитие теоретической физики вручается Университетом Нового Южного Уэльса в ознаменование лекции.

Сразу после его смерти две организации профессиональные физики учредили ежегодные премии памяти Дирака. Институт физики, профессиональная организация физиков Соединенного Королевства, награждает медалью Поля Дирака за «выдающийся вклад в теоретическую (включая математическую и вычислительную) физику». Первыми тремя получателями были Стивен Хокинг (1987), Джон Стюарт Белл (1988) и Роджер Пенроуз (1989). Международный центр теоретической физики вручает медаль Дирака МЦТФ каждый год в день рождения Дирака (8 августа).

Премия Дирака-Хеллмана в Государственном университете Флориды был награжден доктором Брюсом П. Хеллманом в 1997 году в качестве награды за выдающиеся работы исследователей из бывшего СССР в области теоретической физики. The Paul A.M. Научная библиотека Дирака в Университете штата Флорида, которую Манси открыл в декабре 1989 года, названа в его честь, и его статьи хранятся там. Снаружи стоит его статуя работы Габриэллы Боллобас. Улица, на которой расположена Национальная лаборатория сильного магнитного поля в инновационном парке Таллахасси, штат Флорида, носит название Paul Dirac Drive. Так же, как в его родном городе Бристоле, в Дидкот, Оксфордшир, есть дорога, названная в его честь, Dirac Place. BBC назвала видеокодек , Dirac в его честь. В честь Дирака был открыт астероид , открытый в 1983 году. В его честь названы распределенные исследования с использованием передовых вычислений (DiRAC ) и программное обеспечение Дирака.

Публикации

  • Принципы квантовой механики (1930): Эта книга суммирует идеи квантовой механики с использованием современного формализма, который в значительной степени был разработан самим Дираком. Ближе к концу книги он также обсуждает релятивистскую теорию электрона (уравнение Дирака ), которая также была впервые разработана им. Эта работа не относится к каким-либо другим доступным тогда работам по квантовой механике.
  • Лекции по квантовой механике (1966): большая часть этой книги посвящена квантовой механике в искривленном пространстве-времени.
  • Лекции по Квантовая теория поля (1966): эта книга закладывает основы квантовой теории поля с использованием гамильтонова формализма.
  • Спиноры в гильбертовом пространстве (1974): эта книга Основанный на лекциях, прочитанных в 1969 году в Университете Майами, Корал-Гейблс, Флорида, США, рассматривает основные аспекты спиноров, начиная с реального формализма гильбертова пространства. Дирак заключает пророческими словами: «У нас есть бозонные переменные, автоматически появляющиеся в теории, которая начинается только с фермионных переменных, при условии, что число фермионных переменных бесконечно. Должны быть такие бозон переменные, связанные с электроны..."
  • Общая теория относительности (1975): Эта работа на 69 страницах обобщает общую теорию относительности Эйнштейна.

Ссылки

Цитаты

Общие источники

Дополнительная литература

Внешние ссылки

Викискладе есть материалы, связанные с: категорией Пола Дирака ( )
В Викицитаторе есть цитаты, связанные с: Полем Дираком
Последняя правка сделана 2021-06-01 05:48:55
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте