P.A.M. Dirac , pilnā apmērā Pols Adriens Moriss Diraks , (dzimis augusts 8, 1902, Bristole , Glosteršīra, Anglija - miris 1984. gada 20. oktobrī Tallahasē, Floridā, ASV), angļu teorētiskais fiziķis, kurš bija viens no kvantu mehānikas un kvantu elektrodinamikas pamatlicējiem. Diraks ir visslavenākais ar savu 1928. gada relatīvismu kvants elektrona teorija un viņa prognoze par antodaļiņu esamību. 1933. gadā viņš dalījās ar Austrijas fiziķi Nobela prēmiju fizikā Ervīns Šrēdingers .
Diraka māte bija brita, tēvs - šveicietis. Diraka bērnība nebija laimīga - viņa tēvs iebiedēja bērnus gan mājās, gan skolā, kur viņš mācīja franču valodu, sīkumains un nomācoši disciplīna . Diraks uzauga intraverts, runāja tikai tad, kad ar viņu runāja, un vārdus lietoja ļoti taupīgi, kaut arī ar vislielāko precizitāti. Turpmākajā dzīvē Diraks kļūs par parastu par sociālo un emocionālo prasmju trūkumu un nespēju sarunāties. Viņš deva priekšroku vientuļām domām un garām pastaigām, nevis sabiedrībai, un viņam bija maz, lai arī ļoti tuvu draugu. Diraks jau no paša sākuma parādīja ārkārtas matemātiskās spējas, taču gandrīz neinteresēja literatūru un mākslu. Viņa fizika papīri un grāmatas tomēr ir žanrs to absolūtās formas pilnības dēļ attiecībā uz matemātiskajiem izteicieniem, kā arī vārdiem.
Pēc tēva vēlmes pēc praktiskas profesijas dēliem, Diraks studēja elektrotehniku Bristoles universitātē (1918–21). Pēc absolvēšanas nav atradis darbu, viņš izmantoja vēl divus gadus lietišķās matemātikas. Alberta Einšteina relativitātes teorija ar masu mediju starpniecību bija kļuvusi slavena pēc 1919. gada. Aizrāvies ar relativitātes tehnisko aspektu, Diraks to apguva pats. Pēc matemātikas profesoru ieteikumiem un ar stipendiju viņš 1923. gadā iestājās Kembridžas universitātē kā pētnieks. Dirakam nebija skolotāja patiesajā nozīmē, bet viņa padomnieks Ralfs Faulers toreiz bija vienīgais profesors. Kembridžā mājās ar jauno kvantu teoriju, kas tiek izstrādāta Vācijā un Dānijā.
1925. Gada augustā Diraks ar Fovlera starpniecību saņēma nepublicēta dokumenta apliecinājumus Verners Heizenbergs kas aizsāka revolucionāru pāreju no Bora atomu modeļa uz jauno kvantu mehāniku. Papīra sērijā un viņa 1926. gada Ph.D. disertāciju, Diraks turpināja attīstīt Heizenberga idejas. Diraka paveiktais bija vispārīgāks pēc formas, bet pēc rezultātiem līdzīgs matricas mehānikai, vēl vienai agrīnai kvantu mehānikas versijai, kas tika izveidota apmēram tajā pašā laikā Vācijā ar Heisenberga kopīgiem spēkiem. Makss Dzimis , Paschal Jordan un Volfgangs Pauli. 1926. gada rudenī Diraks un neatkarīgi no tā Džordans matricu pieeju apvienoja ar Šrēdingera viļņu mehānikas un Borna statistiskās interpretācijas spēcīgajām metodēm vispārējā shēmā - transformāciju teorijā -, kas bija pirmais pilnīgais kvantu mehānikas matemātiskais formālisms. Pa ceļam Diraks izstrādāja arī Fermi-Dirac statistiku (kuru nedaudz agrāk ieteica Enriko Fermi).
Apmierināts ar interpretāciju, ka pamatlikumi, kas regulē mikroskopiskās daļiņas, ir varbūtības varbūtība vai ka daba izdara izvēli, Diraks pasludināja kvantu mehāniku par pabeigtu un galveno uzmanību pievērsa relatīvistiskajai kvantu teorijai. Viņa 1927. gada kvantu teorija par starojumu bieži tiek uzskatīta par kvantu elektrodinamikas patieso sākumu. Tajā Diraks izstrādāja elektromagnētisko viļņu kvantēšanas metodes un izgudroja tā saukto otro kvantēšanu - veidu, kā vienas kvantu daļiņas aprakstu pārveidot daudzu šādu daļiņu sistēmas formālismā. 1928. gadā Diraks publicēja to, kas varētu būt viņa lielākais sasniegums - relativistisko viļņu vienādojumu elektronam. Lai apmierinātu relativistiskās nemainības nosacījumu (t.i., telpas un laika koordinātu apstrāde uz viena pamata), Diraka vienādojums prasīja četru viļņu funkciju un salīdzinoši jaunu matemātisku lielumu, kas pazīstami kā spinori, kombināciju. Kā papildu bonuss vienādojums aprakstīja elektronu griešanos (magnētisko momentu) - fundamentālu, bet līdz šim nav pareizi izskaidrotu kvantu daļiņu iezīmi.
Jau no paša sākuma Diraks apzinājās, ka arī viņa iespaidīgajiem sasniegumiem ir nopietnas problēmas: tam bija papildu risinājumu kopums, kam nebija fiziskas jēgas, jo tas atbilda enerģijas negatīvajām vērtībām. 1930. gadā Diraks ierosināja mainīt perspektīvu, lai negatīvās enerģijas elektronu jūrā neuzņemtās vakances uzskatītu par pozitīvi uzlādētām caurumiem. Ierosinot, ka šādus caurumus var identificēt ar protoniem, viņš cerēja izveidot vienotu matērijas teoriju, jo toreiz vienīgie zināmie elementārdaļiņi bija elektroni un protoni. Citi tomēr pierādīja, ka caurumam jābūt ar tādu pašu masu kā elektronam, turpretī protons ir tūkstoš reižu smagāks. Tas lika Dirakam 1931. gadā atzīt, ka viņa teorija, ja tā ir patiesa, nozīmē jauna veida daļiņu, kas nav zināma eksperimentālajai fizikai, esamību ar tādu pašu masu un pretēju elektrona lādiņu. Gadu vēlāk, par fiziķu izbrīnu, šo daļiņu - antielektronu jeb pozitronu - nejauši kosmiskajos staros atklāja ASV Karls Andersons.
Acīmredzamas Diraka vienādojuma grūtības tādējādi pārvērtās par negaidītu triumfu un vienu no galvenajiem iemesliem, kāpēc Diraks tika apbalvots ar 1933. gada Nobela prēmiju fizikā. Spēja prognozēt negaidītas dabas parādības bieži ir pārliecinošākais arguments par labu jaunām teorijām. Šajā sakarā kvantu teorijas pozitronu bieži salīdzina ar Neptūna planētu, kuras atklāšana 19. gadsimtā bija iespaidīgs pierādījums klasiskās Ņūtona zinātnes astronomiskajai precizitātei un pareģojošajam spēkam. Diraks no šīs pieredzes guva metodisku mācību, ka teorētiskajiem fiziķiem, meklējot jaunus likumus, vajadzētu vairāk uzticēties matemātiskajam formālismam un sekot tā vadībai, pat ja formulu fiziskā izpratne uz laiku atpaliek. Turpmākajā dzīvē viņš bieži pauda viedokli, ka, lai būtu patiesība, fiziskai pamatteorijai jābūt arī matemātiski skaistai. Diraka prognoze par citu jaunu daļiņu 1931. gadā - magnētisko monopolu -, šķiet, ir parādījusi, ka matemātiskais skaistums ir nepieciešams, bet nepietiekams nosacījums fiziskai patiesībai, jo šāda daļiņa nav atklāta. Pēc 1932. gada, ko eksperimentālie fiziķi atklāja daudzas citas elementāras daļiņas, parasti bija dīvainākas un vieglākas nekā jebkas, ko teorētiķi varēja paredzēt, pamatojoties uz matemātiskām formulām. Bet katrai no šīm jaunajām daļiņām eksistē arī antodaļiņas - matērijas universālā īpašība, kuru Diraks vispirms atklāja.
Vēlākajā darbā Diraks turpināja veikt svarīgus uzlabojumus un precizējumus loģiskajā un matemātiskajā kvantu mehānikas izklāstā, jo īpaši izmantojot ietekmīgo mācību grāmatu Kvantu mehānikas principi (1930. gads, ar trim nākamām lielām pārstrādēm). Mūsdienu teorētiskās fizikas profesionālā terminoloģija ir daudz parādā Dirakam, ieskaitot vārdus un matemātiskos apzīmējumus fermions , bozons , novērojams , komutators , īpašā funkcija , delta-funkcija , ℏ (par h / 2π, kur h ir Plancka konstante ), un bra-ket vektora apzīmējums.
Salīdzinot ar loģiskās skaidrības standartu, ko Diraks paveica, formalizējot kvantu mehāniku, relatīvistiskā kvantu teorija viņam šķita nepilnīga. 1930. gados kvantu elektrodinamika saskārās ar nopietnām problēmām; it īpaši, bezgalīgs rezultāti parādījās dažādos matemātiskos aprēķinos. Diraks vēl vairāk rūpējās par formālajām grūtībām, kuras relatīvistiskā nemainība neizriet tieši no galvenajiem vienādojumiem, kas laika un telpas koordinātas apstrādāja atsevišķi. Meklējot līdzekļus, Diraks 1932. – 33. Gadā ieviesa daudzkārtēju formulējumu (dažreiz sauktu par mijiedarbības attēlojumu) un kvantu analogais mazākās rīcības principam, kuru vēlāk izstrādāja Ričards Fainmans ceļa metodē integrācija . Šie jēdzieni un arī Diraka vakuuma polarizācijas ideja (1934) pēc tam palīdzēja jaunai teorētiķu paaudzei otrais pasaules karš izgudro veidus, kā savos aprēķinos atņemt bezgalību, lai prognozes par fiziski novērojamiem rezultātiem kvantu elektrodinamikā vienmēr būtu ierobežotas. Lai arī praktiski aprēķinos šīs renormalizācijas metodes bija ļoti efektīvas, Diraka uzskata, ka tās drīzāk bija gudri triki, nevis principiāls pamatproblēmas risinājums. Viņš cerēja uz revolucionārām izmaiņām pamatprincipos, kas galu galā novedīs teoriju līdz loģiskās konsekvences pakāpei, kas ir salīdzināma ar nerelatīvistiskajā kvantu mehānikā sasniegto. Lai gan Diraks, iespējams, vairāk veicināja kvantu elektrodinamiku nekā jebkurš cits fiziķis, viņš nomira neapmierināts ar savu ideju.
Diraks pasniedza Kembridžā pēc doktora grāda iegūšanas, un 1932. gadā viņš tika iecelts par Lucasian matemātikas profesoru, kuru kādreiz vadīja Īzaks Ņūtons. Lai gan Dirakam bija maz pētījumu studentu, viņš ļoti aktīvi piedalījās pētījumos kopiena piedaloties starptautiskos semināros. Atšķirībā no daudziem viņa paaudzes un kompetences fiziķiem Diraks nepāreja uz kodolfiziku un Otrā pasaules kara laikā tikai nedaudz piedalījās atombumbas izstrādē. 1937. gadā viņš apprecējās ar Margitu Balašu (dzimusi Vīgnere; ungāru fiziķa Jevgeņija Vīgnera māsa). Diraks aizgāja no Kembridžas 1969. gadā un pēc vairākām vizītēm apmeklēja profesoru Floridas štata universitātē Tallahasē no 1971. gada līdz savai nāvei.
tiek saukta asinsvadu iekšējā odere
