保罗·狄拉克英国理论物理学家,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。
狄拉克
的主要成就
—电动力学—
由于恩里科·费米在1934年的β衰变理论牵涉到粒子的毁灭与创造,使狄拉克方程诠释作任意自旋?/2之点粒子的场方程,其中场量子化的过程包含了反交换律。因此在1934年,海森堡将狄拉克方程重新诠释作所有基本粒子(夸克与轻子)的场方程——狄拉克场方程。在理论物理中,这个场方程处于与麦克斯韦方程、杨-米尔斯规范理论、爱因斯坦场方程同等核心的地位。狄拉克被视作量子电动力学的奠基者,也是第一个使用量子电动力学这个名词的人。
— 磁单极 —
1931年在一篇“量子化电磁场中的奇点”的文章中,狄拉克探讨了磁单极这个想法。1933年,延续了其1931年的论文,狄拉克证明了单一磁单极的存在就足以解释电荷的量子化。在1975年、1982年以及2009年都有研究结果指出磁单极可能存在。但到目前为止,仍没有磁单极存在的直接证据。即使如此,某些大统一理论仍包含磁单极,用于解释宇宙结构的形成。狄拉克的磁单极是第一次将拓朴学的概念用于处理物理问题。
—大数假说—
在1937年,狄拉克提出了大数假说。他比较了两个不带量纲的量值:基本作用力(在此为引力与电磁力)的比值与宇宙年龄的尺度,发现两者皆落在约39个数量级。狄拉克猜测这可能并非巧合,两者或许存在某种关联性。参考了爱德华·亚瑟·米尔恩的理论,允许引力常数随时间改变。基于这些假设,他设计了一个自己的宇宙学的模型。
获奖荣誉
狄拉克与埃尔温·薛定谔由于“发现了原子理论的新形式”共同获得1933年的诺贝尔物理奖。此外,狄拉克在1939年获颁皇家奖章,1952年获颁科普利奖章以及马克斯·普朗克奖章。
他在1930年被选作皇家学会院士,1948年和1971年分别被选作美国物理学会及英国物理学会荣誉会士。1973年狄拉克获颁功绩勋章,在英国这是极高的荣誉。他曾拒绝被册封为骑士,因为他不想对他的名字作出更动。
END
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