二十世紀初,是物理學爆炸性發展的一個時期,誕生了許多物理學大師。泡利、海森堡、狄拉克、奧本海默相差不超過五歲,都是量子力學主要開拓者,也是傑出的物理學代表。
狄拉克最出名的應該是狄拉克方程,但是現在對反物質的研究提升到了一個重要高度,所以我以反物質之父來稱呼他。
狄拉克(1902~1984年),英國理論物理學家,量子力學主要奠基人,對電動力學有重大貢獻,1933年和薛定諤一起分享諾貝爾物理學獎。
狄拉克大學學的電機工程,他的數學特別好,因為獨特的視角,為量子力學發現做出了重大貢獻。
狄拉克的主要貢獻
1.提出了狄拉克方程
這裡把薛定諤方程和狄拉克方程放在了一起,我們看到它們的形式是相似的。薛定諤方程對時間和空間的導數階數不一致,所以在與相對論結合時會有問題。這裡是有偏微分,有算符的一個波函式,要求高深的數學知識,我們在這裡只做一個簡單的說明。
狄拉克方程可以適用於任何速度的電子,能自動匯出電子自旋。方程的解包括正能態和負能態,由此預測出正電子,電子和正電子湮滅放出光子。開創了反粒子和反物質的理論研究。
2.狄拉克和費米各自獨立發展了費米—狄拉克統計法,描述了全同和獨立系統中粒子的機率分佈。
3.1930年發表《量子力學原理》,成為量子力學的經典教程。
預言磁單極子的存在,但是到目前還沒有直接的證據。
4.大數假設,提出了自己的宇宙模型,引力常數可能隨時間減小。
狄拉克是一個害羞的人,不喜歡交際,也不願意帶研究生,只想獨自做研究。1933年頒發諾貝爾獎時,他甚至不想去領獎,他害怕在公眾面前露臉。