保罗·狄拉克,OM,FRS(Paul Adrien Maurice Dirac,1902年8月8日-1984年10月20日),英国理论物理学家,量子力学的奠基者之一,并对量子电动力学早期的发展作出重要贡献。曾经主持剑桥大学的卢卡斯数学教授席位,并在佛罗里达州立大学度过他人生的最后十四个年头。

他给出的狄拉克方程可以描述费米子的物理行为,并且预测了反物质的存在。
1933年,因为“发现了在原子理论里很有用的新形式”(即量子力学的基本方程——薛定谔方程和狄拉克方程),狄拉克和埃尔温·薛定谔共同获得了诺贝尔物理学奖。
家庭背景
保罗·狄拉克(P.A.M.Dirac)的父亲查尔斯·狄拉克于1866年出生在瑞士瓦莱州(一个讲法语的州)的蒙泰,直到1919年才成为英国公民。20岁时,查尔斯背叛家庭,远走他乡至日内瓦大学学习。之后,大约在1890年来到英格兰,定居在布里斯托尔,以教法语为生。1896年,他在布里斯托尔商业职业技术学校谋得一席教职,并在布里斯托尔邂逅了弗洛伦斯·霍尔滕(她是个船长的女儿,比查尔斯小12岁),1899年和她完婚。结婚一年后,他们的第一个孩子雷金纳德·狄拉克出生,又过了两年,1902年8月8日,保罗·狄拉克降生,他们家那时住在蒙克(Monk)大街。又过了四年,狄拉克家庭的第三个孩子比阿特丽斯·玛格丽特·狄拉克也诞生了。和哥哥妹妹一样,保罗一出生就加入了瑞士国籍,直到1919年17岁时才取得英国国籍。

人物生平
早年求学
保罗·狄拉克,1902年8月8日出生在英格兰西南部的布里斯托,成长在毕晓普斯顿区的城市。他的父亲,查尔斯·埃卓恩·拉迪斯拉斯·狄拉克,是一个曾在布里斯托教书的法文老师,从瑞士瓦莱州的圣莫里斯移民到英国。他的母亲,佛罗伦斯·汉娜·狄拉克原姓霍尔滕是一位船长的女儿,曾在布里斯托中央图书馆担任图书管理员。保罗有一个妹妹,叫阿特丽斯·伊莎贝尔·玛格丽特,大家称她为贝蒂,还有一个哥哥,雷金纳德·查尔斯·费利克斯,大家叫他费利克斯。费利克斯在1925年3月自杀。狄拉克后来回忆说:“我的父母非常痛心。我不知道他们这么在乎...我从来不知道父母应该照顾自己的孩子,但自从这件事后,我了解这件事。”

查尔斯和他的孩子们注册的是瑞士国籍,直到1919年10月22日才归化为英国籍。狄拉克的父亲虽然他不赞成体罚,但却是一个严格和专制的人。狄拉克与他的父亲的关系很紧张,以至于在他父亲死后,他写道:“我觉得我更自由了,我要做我自己。”查尔斯为了使他的孩子学习法语,强迫他们只能说法语。但狄拉克发现,他无法用法语表达他想说的话,所以他选择保持沉默。
狄拉克第一次受教育是在主教路小学,然后在男子商人合营技术学院(后来的考瑟姆学校)就读。他的父亲在那里是一位法语老师。这所学校是布里斯托大学内的附属机构,他们共享场地和人员。这所大学强调技术课程,如瓦工、制鞋、金属工作和现代语言。在当时仍然主要致力于经典文学的英国中等教育里,这是一个不寻常的安排。后来狄拉克曾对这些安排表示感激。
之后狄拉克在布里斯托大学工程学院学习电机工程。尽管最喜欢的科目是数学,狄拉克后来声称工程教育对他影响深远:
“原先,我只对完全正确的方程感兴趣。然而我所接受的工程训练教导我要容许近似,有时候我能够从这些理论中发现惊人的美,即使它是以近似为基础...如果没有这些来自工程学的训练,我或许无法在后来的研究作出任何成果...我持续在之后的工作运用这些不完全严谨的工程数学,我相信你们可以从我后来的文章中看出来...那些要求所有计算推导上完全精确的数学家很难在物理上走得很远。”
就在1921年获得学位的前不久,他参加了剑桥大学圣约翰学院的入学测验。他通过入学考试并获得一笔70英镑的奖学金,然而这不足以支付在剑桥就读及生活所需的庞大金额。尽管以第一级荣誉工程学士的成绩毕业,在当时英国战后经济衰退的环境下仍无法找到工程师的工作。因此,他选择接受免学费攻读布里斯托大学数学学士学位的机会。由于已完成的工程学位,他被允许抵免第一年的课程。
1923年狄拉克再度以第一级荣誉的成绩毕业并获得140英镑的奖学金。加上来自约翰学院的70英镑,这笔钱足够他在剑桥居住与求学。
剑桥岁月
原先,狄拉克希望研究一直以来感兴趣的相对论,然而在拉尔夫·福勒的指导下,狄拉克开始接触原子理论。福勒将原子理论中最新的概念如尼尔斯·玻尔等人的理论介绍给了狄拉克,对此狄拉克曾回忆到:
“还记得我头一回看到玻尔的理论,我相当惊讶...让人惊奇的是在特定的条件下,我们居然能将牛顿定律用在原子里的电子。第一个条件是忽略电子辐射,第二则是放入量子条件。我仍记得很清楚,玻尔的理论当时给了我多大的震撼。我相信在发展量子力学上,玻尔引入的这个概念是最大的突破。”
之后狄拉克也尝试着将玻尔的理论作延伸。1925年维尔纳·海森堡提出了着眼于可观察的物理量的理论,当中牵涉到矩阵相乘的不可交换性。狄拉克起初对此并不特别欣赏,然而约莫两个星期之后,他意识到当中的不可交换性带有重要的意义,并且发现了经典力学中泊松括号与海森堡提出的矩阵力学规则的相似之处。基于这项发现,他得出更明确的量子化规则(即正则量子化)。这份名为《量子力学》的论文发表于1926年,狄拉克也凭借这项工作获得博士学位。

同时埃尔温·薛定谔以物质波的波方程提出了自己的量子理论。狄拉克很快地发现到海森堡与薛定谔两人的理论是彼此互补的,并开始研究起薛定谔的波动力学。
1926年9月,在福勒的建议之下,狄拉克前往位于哥本哈根的尼尔斯·玻尔研究所作了一段时间的研究。在哥本哈根的这段期间,狄拉克持续量子力学的研究,发展出了涵盖波动力学与矩阵力学的广义理论。这个方法与经典哈密顿力学理正则变换相类似,允许使用不同组的变量基底。此外,为了处理连续的变量,狄拉克引入了新的数学工具—狄拉克δ函数。
狄拉克也开始研究辐射理论。在他的文章“吸收和放出辐射的量子理论”中,他运用二次量子化的技巧将波函数量子化,进一步将光子辐射与玻色-爱因斯坦统计连结起来。在这个方法中,粒子集合的量子态是以其粒子在各能态中的分布来表示,并以粒子的创造与消灭来对量子态作改变。狄拉克展示了两种方法是等价的,将电磁场以光子处理或将场作量子化。事实上,这个工作引发了新的物理课题—量子场论,而二次量子化则成为后来量子电动力学的基础。
1927年2月狄拉克来到哥廷根,在此他待了几个月并结识了赫尔曼·外尔、马克斯·玻恩、罗伯特·奥本海默等人。
二战期间
二次大战开战之后,由于缺乏足够的教职人员,狄拉克在教学上的负担加重。另外,他还必须指导许多研究生。在之前,狄拉克一向试图避免这类的责任,而更倾向独自一人作研究。 其中的例外是在1930
到1931年接手指导了福勒的学生钱德拉塞卡,以及1935到1936年因为马克斯·玻恩离开剑桥去了爱丁堡而收了两个原先玻恩指导的学生。一生之中,狄拉克所指导的学生不到十二人(大部分在1940、50年代)。
战争期间,狄拉克投入研发同位素分离法以取得铀235。这在原子能的应用上是极关键的技术。他与彼得·卡皮查尝试开发用离心机将气体混合物分离的方法,但其实验后来因卡皮查受困俄国而停摆。
1941年,狄拉克与牛津大学法兰西斯·西蒙的团队展开合作,提供了许多对于统计方法的实用意见。这些方法在今日人们依然在使用。
此外,他还是伯明翰团队在计算临界质量上的非正式顾问。
1984年,狄拉克在佛罗里达州塔拉哈西过世,并埋葬于当地的罗斯兰公墓。狄拉克童年在布里斯托所居住的房子挂上了蓝色牌匾,房子所在的道路也被命名为狄拉克路以彰显他与这个地区的联结。当地主教路小学的墙上挂上了一块牌子,秀出了狄拉克最著名的狄拉克方程。
1991年8月1日,狄拉克父亲家乡的圣莫里斯花园立起了纪念石。1995年11月13日,一块以伯灵顿绿色板岩作为原料并刻上了狄拉克方程的纪念石板在西敏寺首次亮相。牧师团长爱德华·卡彭特曾因狄拉克是无神论者而反对此事,其意见被置之不理。

1975年,狄拉克在新南威尔士大学给了一系列五个演讲。这系列演讲后来集结出版成了《物理学的方向》(1978年)一书。他将这本书的版税捐给新南威尔士大学设立了狄拉克系列讲座。狄拉克银质奖章便是在这个场合下由校方所颁发的奖项。
在狄拉克去世之后,立即有两个研究机构设了年度奖项来纪念狄拉克:英国物理学会颁发狄拉克奖章和奖金以表扬“在理论(包含数学和计算方法)物理上的杰出贡献”。最初的三个获奖人分别为史蒂芬·霍金(1987年)、约翰·斯图尔特·贝尔(1988年)和罗杰·彭罗斯(1989年);国际理论物理中心(International Centre for Theoretical Physics,简称:ICTP)在每年8月8日(狄拉克的生日)颁发ICTP狄拉克奖章。另外,英国物理学会在布里斯托的出版总部取名作狄拉克楼。
佛罗里达州立大学的狄拉克-赫尔曼奖是由布鲁斯·赫尔曼博士(狄拉克最后一个博士学生)于1997年所设立以奖励该校理论物理研究人员的杰出表现。
位于佛罗里达州立大学的保罗·狄拉克科学图书馆,1989年由曼琪所成立。狄拉克生前的论文都收藏于此,馆外则设有其铜像。佛罗里达州塔拉哈西国家强磁实验室所在的那条路被命名为“Paul Dirac Drive”。而在他的家乡布里斯托,迪高特镇上的一条路被命名为“Dirac Way”。英国广播公司将其开发的一种影像压缩格式以狄拉克命名。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

在三国那个群星璀璨的暴力美学时代,吕布是一座不可逾越的高峰。他手持方天画戟,详情

在西汉初年的政治星空中,吕雉不仅是高踞权力顶端的女皇,更是吕氏家族的绝对核心详情

公元前118年的甘泉宫,秋风萧瑟,一场皇家狩猎正在进行。就在汉武帝的眼皮底下详情

在战国那片烽火连天的乱世棋盘上,若要选出两颗最耀眼的将星,非白起与吴起莫属。详情

在中国古代皇权至上的封建体系中,皇后作为“母仪天下”的象征,本应享有至高无上详情

在中国历史的长河中,独孤家族以其独特的地位和辉煌的成就,成为后世传颂的佳话。详情

作为西周末年与春秋初期鲁国的关键君主,鲁孝公(前795-前769年在位)的家详情

在三国群雄逐鹿的宏大叙事中,张飞以"万人敌"的勇武形象深详情

在明朝万历年间的深宫中,一场围绕储君之位的权力博弈持续了近三十年,而这场博弈详情

在楚汉相争的烽火岁月中,鸿门宴无疑是最具戏剧性的一幕。这场宴会不仅关乎刘邦的详情

春秋末期,楚国大夫伍奢因直言进谏遭楚平王猜忌,与长子伍尚一同被杀,次子伍子胥详情

在《水浒传》的浩瀚星空中,鲁智深无疑是最具生命力的星辰之一。提起“大闹五台山详情

在北宋画坛的星空中,崔白不仅是打破“黄家富贵”百年垄断的革新者,更是中国美术详情

在波斯阿契美尼德王朝的宏大编年史中,薛西斯一世的名字如同一颗划过天际的流星,详情

在北宋政和年间的权力巅峰,何执中不仅是以太傅身份致仕的一代权相,更是一位被政详情

在19世纪英国工业资本主义的轰鸣机器声中,查尔斯·狄更斯手持一支如手术刀般锋详情

1648年10月24日,随着《明斯特条约》与《奥斯纳布吕克条约》在威斯特伐利详情

川端康成的文学世界,是一座由女性肉体与灵魂构筑的精美庭院。他以诺贝尔文学奖的详情

在中华帝国的政治星空中,宰相一直是“一人之下,万人之上”的存在,但也正因如此详情

在华夏文明的黎明时分,当天地还处于一片蒙昧的“鸡子”状态时,一位巨人在黑暗中详情

在金庸先生的《鹿鼎记》里,建宁公主是那个敢爱敢恨、最终与韦小宝浪迹天涯的快乐详情

公元前284年,燕昭王任命乐毅为上将军,统帅秦、赵、韩、魏、燕五国联军,在济详情

在冷兵器与火器交织的古代战场,攻城与守城之战始终是最惨烈的战争形态。城墙内外详情

1615年5月,大阪城在德川家康联军的炮火中化为焦土,丰臣秀赖与淀殿(秀赖生详情

1573年1月25日,日本战国时代的远江国三方原台地,成为武田信玄与德川家康详情

公元221年,刚刚称帝的刘备以“为关羽复仇”为旗号,倾全国之力发动夷陵之战。详情

公元221年,刘备在成都称帝后,以“为关羽复仇”为旗号,亲率七十万大军东征孙详情

建安十三年(208年)的赤壁江面,火光映红了半边天空。这场以少胜多的战役不仅详情

公元222年,三国时期规模最大的战役之一——夷陵之战爆发。蜀汉昭烈帝刘备亲率详情

在华夏文明起源的宏大叙事中,阪泉之战与涿鹿之战犹如两枚关键拼图,共同构建起炎详情

公元前273年,战国中期的中原大地战火纷飞。在韩国华阳(今河南新郑北)的战场详情

在中国历史的长河中,三国鼎立的局面持续了数十年,魏、蜀、吴三国相互征伐,战火详情

1521年,明朝广东海道副使汪鋐指挥的屯门海战,是中国与西方殖民者的首次军事详情

在科学的世界里,有一种细胞被赋予了“不死”的名号,这就是海拉细胞。这种细胞源详情

在中国古代的神话传说中,姜子牙和鬼谷子都是极具智慧和能力的传奇人物。他们分别详情

一、背景介绍 秦始皇陵兵马俑是中国历史上最著名的考古发现之一,被誉为“世界详情

标题:秦始皇10大诡异事件 一、陵墓之谜 1. 兵马俑:秦始皇陵的兵马俑详情

虞姬,中国历史上著名的女性人物,她与项羽的爱情故事被后人传颂不衰。而刘邦,作详情

胤祥没有遭到雍正的清洗,但他在年轻时去世,这一点对于一些历史学家来说存在着一详情

满清十二帝内没有溥仪的画像,只有照片,是什么原因呢? 在满清十二帝中,没有详情

溥仪的文化水平不仅仅是初中程度,尽管他的户口本上写着“初中”,但这并不是他真详情

古人常说“不孝有三,无后为大”,而在皇权社会,皇帝不具备生育能力,可不仅仅是详情

息肌丸是什么东西?真的有这种药存在吗?息肌丸是一种有催情作用的美容香精,塞到详情

赵飞燕服用息肌丸保持美貌,息肌丸是什么东西呢?感兴趣的读者可以跟着趣历史小编详情

古印度文明,作为人类文明的摇篮之一,承载着丰富的文化遗产和深邃的哲学思想。其影响详情

彼岸花,又称曼珠沙华,是一种充满神秘色彩的花卉。这种花通常盛开在秋季,其鲜红详情

在现代社会,我们依赖于各种产品来完成日常生活的各个方面。从智能手机到笔记本电详情

在我们的日常生活中,我们常常会忽视地球上的一些奇妙之处。然而,当我们从太空中详情

在生物多样性的广阔领域中,每一次新的物种发现都像是打开了一扇通向未知世界的窗详情

在这个世界上,有些物品的价值超越了我们的想象。它们不仅仅是物质的存在,更是艺详情

在世界的每一个角落,无论是热血沸腾的球场,还是电视机前的粉丝,都被一位女性棒详情

位于中国云南的九龙河瀑布群,被誉为“中国的尼亚加拉”,是中国最大的瀑布群。这详情

北仑河口,位于中国浙江省宁波市北仑区,是中国大陆海岸线的最南点。这里既有美丽详情

鸭绿江口,位于中国东北地区,是中国大陆海岸线的最北点。这里既有壮丽的山川河流详情

湖北省,位于中国中部,素有“千湖之省”的美誉。全省湖泊众多,水域面积占总面积详情

在《红楼梦》的家族权力网络中,王子腾与贾宝玉的关系远非简单的舅甥血缘所能概括详情

在唐代诗歌的璀璨星河中,李白、杜甫、王维三位诗人以独特的艺术成就与精神追求,详情

在《封神演义》的宏大神话体系中,费仲与尤浑作为商纣王身边的奸佞之臣,其封神结详情

在《红楼梦》的悲剧叙事中,贾宝玉与林黛玉的爱情始终笼罩在封建礼教的阴影之下。详情

在《红楼梦》这座文学艺术的瑰宝殿堂中,晴雯宛如一颗璀璨而独特的星辰,以其鲜明详情

在道教浩瀚的神仙谱系中,慈航道人以独特的身份与深厚的功德占据着重要地位。作为详情

在罗贯中笔下的《三国演义》这部波澜壮阔的历史题材小说中,众多英雄豪杰争霸天下详情

在《水浒传》的浩荡江湖中,解珍以“两头蛇”的绰号和忠义双全的品格,成为梁山好详情

在古典名著《水浒传》的浩瀚星空中,邓飞以“火眼狻猊”的威名闪耀其中,位列梁山详情

在《水浒传》的江湖画卷中,杜兴以其独特的绰号“鬼脸儿”和跌宕起伏的人生经历,详情

黄信,古典名著《水浒传》中梁山泊一百单八将之一,绰号“镇三山”,位列地煞星,详情