De Engelse theoretische natuurkundige Paul Dirac staat bekend om een breed scala aan bijdragen aan de kwantummechanica, vooral om de wiskundige concepten en technieken te formaliseren die nodig zijn om de principes intern te maken consequent. Paul Dirac ontving de 1933 Nobelprijs voor natuurkunde, samen met Erwin Schrödinger, "voor de ontdekking van nieuwe productieve vormen van atoomtheorie."
Algemene informatie
- Voor-en achternaam: Paul Adrien Maurice Dirac
- Geboren: 8 augustus 1902 in Bristol, Engeland
- Getrouwd: Margit "Manci" Wigner, 1937
- Kinderen: Judith & Gabriel (Margit's kinderen die Paul adopteerde) gevolgd door Mary Elizabeth en Florence Monica.
- Ging dood: 20 oktober 1984 in Tallahassee, Florida
Vroege scholing
Dirac behaalde in 1921 een ingenieursdiploma aan de Universiteit van Bristol. Hoewel hij toppunten kreeg en werd toegelaten tot het St. John's College in Cambridge, was de beurs van 70 pond die hij verdiende onvoldoende om hem in Cambridge te laten wonen. De depressie na de Eerste Wereldoorlog maakte het hem ook moeilijk om werk te vinden als ingenieur, dus besloot hij een aanbod te accepteren om een bachelor in wiskunde te behalen aan de Universiteit van Bristol.
Hij studeerde af met zijn graad in wiskunde in 1923 en kreeg een andere beurs, waardoor hij uiteindelijk naar Cambridge kon verhuizen om zijn studie natuurkunde te beginnen, met de nadruk op algemene relativiteit. Zijn doctoraat werd behaald in 1926, met het eerste proefschrift over kwantummechanica dat aan een universiteit werd voorgelegd.
Belangrijke onderzoeksbijdragen
Paul Dirac had een breed scala aan onderzoeksinteresses en was ongelooflijk productief in zijn werk. Hij promoveerde in 1926 op het werk van Werner Heisenberg en Edwin Schrodinger om een nieuwe notatie voor de kwantumgolffunctie die meer analoog was aan eerdere, klassieke (d.w.z. niet-kwantum) methoden.
Voortbouwend op dit raamwerk stelde hij in 1928 de Dirac-vergelijking op, die de relativistische kwantummechanische vergelijking voor het elektron vertegenwoordigde. Een artefact van deze vergelijking was dat het een resultaat voorspelde dat een ander potentieel deeltje beschreef dat leek alsof het precies identiek was aan een elektron, maar een positieve in plaats van een negatieve elektrische bezat in rekening brengen. Uit dit resultaat voorspelde Dirac het bestaan van de positron, de eerste antimaterie deeltje, dat vervolgens werd ontdekt door Carl Anderson in 1932.
In 1930 publiceerde Dirac zijn boek Principles of Quantum Mechanics, dat bijna een eeuw lang een van de belangrijkste leerboeken over het onderwerp kwantummechanica werd. Naast het behandelen van de verschillende benaderingen van de kwantummechanica in die tijd, inclusief het werk van Heisenberg en Schrodinger, Dirac introduceerde ook de bra-ket-notatie die een standaard in het veld werd en de Dirac delta-functie, die een wiskundige methode mogelijk maakte om de schijnbare discontinuïteiten die door de kwantummechanica zijn geïntroduceerd op een beheersbare manier op te lossen.
Dirac overwoog ook het bestaan van magnetische monopolen, met intrigerende implicaties voor de kwantumfysica, mochten ze ooit in de natuur voorkomen. Tot op heden niet, maar zijn werk blijft natuurkundigen inspireren om ze op te zoeken.
Awards en erkenning
- 1930 - gekozen tot Fellow of the Royal Society
- 1933 - Nobelprijs voor natuurkunde
- 1939 - Royal Medal (ook bekend als de Queen's Medal) van de Royal Society
- 1948 - Honorary Fellow van de American Physical Society
- 1952 - Copley Medal
- 1952 - Max Planck Medal
- 1969 - J. Robert Oppenheimer Memorial Prize (inaugureel)
- 1971 - Honorary Fellow of Institute of Physics, Londen
- 1973 - Lid van de Order of Merit
Paul Dirac werd ooit een ridderschap aangeboden, maar wees het af omdat hij niet door zijn voornaam (d.w.z. Sir Paul) wilde worden aangesproken.