Šiame tinklaraščio įraše atraskite įdomų genialaus mokslininko gyvenimą.
Kokia buvo Paulio Dirako istorija?
Paulius Dirakas buvo britų fizikas teoretikas, įnešęs esminį indėlį į kvantinės mechanikos, kvantinės lauko teorijos ir kvantinės elektrodinamikos plėtrą. Jis labiausiai žinomas dėl savo bandymų suvienyti kvantinės mechanikos ir reliatyvumo teorijas. Jo 1928 m. suformuluota Dirako lygtis, apibūdinanti fermionų, tokių kaip elektronas, elgseną, numatė antimedžiagos, tokios kaip pozitronas, egzistavimą. 1933 m. jis kartu su Ervinu Šrėdingeriu pasidalijo Nobelio fizikos premiją „už naujų ir produktyvių atomo teorijos formų atradimą” ir kai kurių laikomas vienu didžiausių visų laikų fizikų.
Polas Adrienas Mauricijus Dirakas gimė 1902 m. rugpjūčio 8 d. Bristolyje, Anglijoje. Tėvas, šveicarų imigrantas, jį augino neįprastai griežtoje ir autoritariškoje šeimoje, o išsilavinimą įgijo Merchant Venturers’ Technical College (kur jo tėvas dirbo prancūzų kalbos mokytoju) – įstaigoje prie Bristolio universiteto, kurioje buvo akcentuojami gamtos mokslų dalykai ir šiuolaikinės kalbos.
Diracas tęsė studijas Bristolio universitete ir 1921 m. baigė elektros inžinerijos studijas, o 1923 m. įgijo taikomosios matematikos bakalauro laipsnį. Jis laimėjo stipendiją moksliniams tyrimams Kembridžo Sent Džono koledže, kur išbuvo didžiąją savo karjeros dalį, domėdamasis bendruoju reliatyvumu ir besiformuojančia kvantinės teorijos sritimi, iš pradžių vadovaujamas Ralfo Faulerio (Ralph Fowler).
Jis pradėjo dirbti kvantinės mechanikos srityje beveik iš karto, kai 1925 m. ją pristatė Verneris Heizenbergas (Werner Heisenberg). 1926 m. jam buvo suteiktas daktaro laipsnis už klasikinės mechanikos kanoninį kiekybinį įvertinimą, pagrįstą neseniai Heizenbergo pasiūlyta kvantinės mechanikos matricine formuluote. Jo matematinį atitikmenį, nepriklausomą nuo Heizenbergo matricinės formuluotės, sudarė nekomutacinė algebra atomų savybėms apskaičiuoti.
Remdamasis Volfgango Paulio (Wolfgang Pauli) darbais, susijusiais su nereliatyvistinėmis sukinių sistemomis, 1928 m. jis pasiūlė „Dirako lygtį” kaip reliatyvistinę elektronų banginės funkcijos judėjimo lygtį. Šis darbas taip pat leido jam numatyti pozitrono (elektrono antidalelės, identiškos jam visais aspektais, išskyrus krūvį, kurios egzistavimą 1932 m. pastebėjo ir patvirtino Karlas Andersonas) ir materijos bei antimaterijos anihiliacijos egzistavimą, taip pat padėjo paaiškinti kvantinio sukinio, kaip reliatyvistinio reiškinio, kilmę. Jis taip pat buvo atsakingas už „skliaustų-skliaustų” notacijos (arba Dirako notacijos), standartinės kvantinių būsenų aprašymo kvantinėje mechanikos teorijoje notacijos, sudarytos iš skliaustų (ševronų) ir vertikalių brūkšnių, sukūrimą.
Dirakas daug keliavo, ypač jaunystėje, studijavo įvairiuose užsienio universitetuose, įskaitant Kopenhagos, Getingeno, Leydeno, Viskonsino, Mičigano ir Prinstono, kelis kartus lankėsi Sovietų Sąjungoje. Penkis mėnesius praleidęs Amerikoje, 1929 m. jis tęsė savo kelionę po pasaulį ir apsilankė Japonijoje (kartu su Heizenbergu), paskui grįžo per Sibirą.
Jo 1930 m. išleista knyga „Kvantinės mechanikos principai” laikoma mokslo istorijos šaltiniu ir greitai tapo vienu iš standartinių šios srities vadovėlių (ja naudojamasi ir šiandien). Šiame veikale Dirakas sujungė ankstesnius Heizenbergo darbus apie matricų mechaniką ir Ervino Šredingerio darbus apie bangų mechaniką į vieną matematinį formalizmą. Daugiausia šios knygos dėka 1933 m. jam atiteko Nobelio fizikos premijos dalis.
1932 m. jis tapo Kembridžo matematikos profesoriumi Lukasijanu ir šias pareigas ėjo 37 metus. XX a. ketvirtojo dešimtmečio pradžioje Dirakas pristatė vakuumo poliarizacijos idėją ir sukūrė kvantinės elektrodinamikos sritį (jis pirmasis pavartojo šį terminą). 1933 m. jis įrodė, kad pastebėtam elektros krūvio kvantavimui paaiškinti pakaktų vieno magnetinio monopolio egzistavimo visatoje (nors iki šiol įtikinamų fizikinių magnetinių monopolių egzistavimo įrodymų dar nerasta). 1937 m. jis pasiūlė spekuliatyvų kosmologinį modelį, pagrįstą vadinamąja „didelių skaičių” hipoteze, kuri, nors ir nepripažinta pagrindinės fizikos srovės, padarė didelę įtaką kitų nestandartinių kosmologijų šalininkams.
Diracas 1937 m. vedė Margit „Manci” Vagner (vengrų kilmės amerikiečių fiziko ir matematiko Eženo Vagnerio (Eugène Wigner) seserį). Jis įsivaikino du Margit vaikus – Juditą ir Gabrielį, ir pora kartu susilaukė dar dviejų vaikų – Marijos ir Florencijos. Jis garsėjo kaip labai preciziškas ir tvarkingas žmogus, tačiau drovus, kuklus ir nekalbus, todėl teigiama, kad jo autizmas turėjo lemiamos įtakos jo, kaip fiziko teoretiko, sėkmei. Svarbų indėlį į fiziką jis daugiausia motyvavo matematinio grožio principais ir kartą pasakė: „Dievas panaudojo gražią matematiką, kad sukurtų pasaulį”. Tačiau, kaip pranešama, jis yra sakęs: „Nepripažįstu jokių religinių mitų, bent jau dėl to, kad jie prieštarauja vienas kitam”, ir griežtai kritikavo politinį manipuliavimą religija.
Paulas Dirakas 1933 m. kartu su kolega Ervinu Šredingeriu laimėjo Nobelio fizikos premiją už naujų produktyvių atomo teorijos formų atradimą. Jis taip pat buvo apdovanotas Karališkuoju medaliu (1939 m.), Koplio medaliu ir Makso Planko medaliu (abu 1952 m.) bei kitais apdovanojimais. 1930 m. buvo išrinktas Karališkosios draugijos nariu, 1948 m. – Amerikos fizikų draugijos nariu, o 1973 m. – Didžiosios Britanijos ordino už nuopelnus nariu.
Antrojo pasaulinio karo metais jis dirbo urano atskyrimo ir branduolinių ginklų srityje, tačiau iki gyvenimo pabaigos jo darbai vis labiau tolsta nuo pagrindinės srovės. XX a. septintajame dešimtmetyje jis sukūrė „riboto kvantavimo” teoriją, pagal kurią nustatė bendrąsias kvantines taisykles savavališkoms klasikinėms sistemoms, o septintojo dešimtmečio pradžioje jo atlikta membranų virpesių kvantinių laukų analizė pasirodė labai naudinga šiuolaikiniams superstygų teorijos ir su ja glaudžiai susijusios įpėdinės M-teorijos praktikams.
1932-1968 m. Kembridže dėstęs matematiką kaip Lucaso profesorius, jis persikėlė į Floridą, kad galėtų būti šalia savo dukters Marijos, ir paskutiniuosius metus praleido dėstydamas Majamio universitete Koral Geiblese ir Floridos valstijos universitete Talahasyje. Dirakas mirė 1984 m. spalio 20 d. Talahasio mieste, Floridos valstijoje, kur ir palaidotas.
