Den engelske teoretiske fysikeren Paul Dirac er kjent for et bredt spekter av bidrag til kvantemekanikk, spesielt for å formalisere de matematiske begrepene og teknikkene som er nødvendige for å gjøre prinsippene internt konsistent. Paul Dirac ble tildelt 1933 Nobelpris i fysikk, sammen med Erwin Schrödinger, "for oppdagelsen av nye produktive former for atomteori."
Generell informasjon
- Fullt navn: Paul Adrien Maurice Dirac
- Født: 8. august 1902, i Bristol, England
- Gift: Margit "Manci" Wigner, 1937
- barn: Judith & Gabriel (Margits barn som Paul adopterte) etterfulgt av Mary Elizabeth og Florence Monica.
- Død: 20. oktober 1984 i Tallahassee, Florida
Tidlig utdanning
Dirac oppnådde en ingeniørgrad fra University of Bristol i 1921. Selv om han fikk toppkarakter og ble akseptert på St. John's College i Cambridge, var stipendet på 70 pund han tjente utilstrekkelig til å støtte ham som bodde i Cambridge. Depresjonen etter første verdenskrig gjorde det også vanskelig for ham å finne arbeid som ingeniør, så han bestemte seg for å akseptere et tilbud om å få en bachelorgrad i matematikk ved University of Bristol.
Han ble uteksaminert med sin grad i matematikk i 1923 og fikk et annet stipend, som til slutt tillot ham å flytte til Cambridge for å begynne studiene i fysikk, med fokus på generell relativitet. Doktorgraden ble opparbeidet i 1926, med den første doktorgradsavhandlingen om kvantemekanikk som ble sendt inn til ethvert universitet.
Store forskningsbidrag
Paul Dirac hadde et bredt spekter av forskningsinteresser og var utrolig produktiv i sitt arbeid. Doktoravhandlingen hans i 1926 bygde han videre på arbeidet til Werner Heisenberg og Edwin Schrodinger for å introdusere en ny notasjon for kvantebølgefunksjonen som var mer analog med tidligere, klassisk (dvs. ikke-kvante) metoder.
Ut fra dette rammeverket etablerte han Dirac-ligningen i 1928, som representerte den relativistiske kvantemekaniske ligningen for elektronet. En gjenstand for denne ligningen var at den spådde et resultat som beskrev en annen potensiell partikkel som virket som om den var nøyaktig identisk med et elektron, men hadde en positiv snarere enn negativ elektrisk lade. Fra dette resultatet spådde Dirac eksistensen av positron, den første antimaterie partikkel, som deretter ble oppdaget av Carl Anderson i 1932.
I 1930 ga Dirac ut boken Principles of Quantum Mechanics, som ble en av de mest betydningsfulle lærebøkene om emnet kvantemekanikk i nesten et århundre. I tillegg til å dekke de forskjellige tilnærmingene til kvantemekanikk på den tiden, inkludert arbeidet med Heisenberg og Schrodinger, Dirac introduserte også bra-ket-notasjonen som ble en standard på feltet og Dirac delta-funksjon, som tillot en matematisk metode for å løse de tilsynelatende diskontinuiteter introdusert av kvantemekanikk på en håndterbar måte.
Dirac vurderte også eksistensen av magnetiske monopoler, med spennende implikasjoner for kvantefysikken dersom de noen gang skulle observeres å eksistere i naturen. Til dags dato har de ikke det, men arbeidet hans fortsetter å inspirere fysikere til å oppsøke dem.
Utmerkelser og anerkjennelse
- 1930 - valgt til stipendiat i Royal Society
- 1933 - Nobelpris i fysikk
- 1939 - Royal Medal (også kjent som dronningens medalje) fra Royal Society
- 1948 - Hedersstipendiat i American Physical Society
- 1952 - Copley-medaljen
- 1952 - Max Planck-medalje
- 1969 - J. Robert Oppenheimer Memorial Prize (åpning)
- 1971 - Honour Fellow of Institute of Physics, London
- 1973 - Medlem av fortjenesteordren
Paul Dirac ble en gang tilbudt ridderskap, men avviste det fordi han ikke ønsket å bli adressert av fornavnet (dvs. Sir Paul).