史上最低调的天才—狄拉克
惜字如金_名人故事
惜字如金狄拉克是英国物理学家与应用数学家,1933年诺贝尔物理学奖获得者,以沉默寡言出名。
一位和狄拉克在剑桥大学共事多年的物理学家说,如果要和狄拉克讨论问题,最好是把问题直截了当地提出来,不要有枝枝节节的废话,而狄拉克通常会看天花板5分钟,然后转看窗外5分钟,再回答“是”或“不是”,非常简洁。
曾给爱因斯坦当助手的波兰物理学家英费尔德1933年去剑桥大学做研究,狄拉克的导师建议英费尔德去和狄拉克做正电子研究,于是英费尔德来到狄拉克在圣约翰学院的办公室。
狄拉克微笑着开门,请他坐下,一言不发地看他。
英费尔德用结巴的英语表示自己的英文不是太流利,他想这样狄拉克会开始讲话了。
可是狄拉克仍微笑不语地看着他,英费尔德很尴尬,于是就直接说:“我想做正电子的研究,你不会反对和我合作吧?”狄拉克回答:“不!”就没有再讲话。
英费尔德提出一个问题,拿起笔要写一个公式,问狄拉克的意见。
狄拉克讲了一句只有5个词的英语句子。
英费尔德后来花了两天时间才明白这句子的意义。
最后英费尔德想要告辞,就问:“如果我的研究有困难,你不介意我再麻烦你吧?”狄拉克说:“不!”英费尔德十分沮丧——怎么这个人这么难以沟通。
有一次,一位法国物理学家到狄拉克家里讨论物理问题,他的英语讲得不好,用一半法语一半英语,费尽九牛二虎之力想要表达自己所想,狄拉克静静地听着,却没有什么表示。
过了一会儿,狄拉克的妹妹进入房间,用法语和哥哥交谈。
这位访客发现,狄拉克用很流利正确的法语与妹妹交谈,他大吃一惊。
原来从小到大,狄拉克的父亲要他们在家里讲法语,长大之后,兄妹交谈都是用法语。
这位访客很生气地说:“为什么你不告诉我你会讲法语?你害我花了许多力气用英语和你交谈。
”狄拉克简短地说:“你从来没有问我。
”有一次,一个外国的访问学者拜访狄拉克,之后和他一起在学院共进晚餐。
访客为了打破沉默,就对身旁的狄拉克说:“今天外面风很大。
”狄拉克听他这么说之后,就站起来走开。
访客想:“糟了,我这样谈天气的话,一定令他觉得无聊,他走了。
物理学家:狄拉克
狄拉克生平简介科学成就趣闻轶事一、生平简介狄拉克(1902—1984)是英国物理学家。
1902年8月8日诞生在英格兰布里斯托尔。
狄拉克在职业学校上中学,1918年毕业后考入布里斯托尔大学电机系。
1921年大学毕业,获电气工程学士学位。
1923年考入剑桥大学圣约翰学院当数学研究生。
1925年开始研究由海森伯等人创立的量子力学,1926年发表题为《量子力学》的论文,获剑桥大学物理学博士学位,应邀任圣约翰学院研究员。
1929年周游各国,作学术访问,先在美国逗留了五个月,后来和海森伯一起访问日本,再横贯西伯利亚,回到英格兰。
1930年选为英国伦敦皇家学会会员。
1932到1969年,狄拉克任剑桥大学数学教授。
他还担任过美国威斯康星大学、密执安大学、普林斯顿大学、迈阿密大学等有名学府的访问教授。
1933年狄拉克和薛定谔一起分享当年度诺贝尔物理学奖金。
1971年起任剑桥大学荣誉教授,兼任美国弗罗里达州立大学物理学教授。
1984年10月24日逝世。
终年82岁。
二、科学成就狄拉克对物理学的主要贡献是发展了量子力学,提出了著名的狄拉克方程,并且从理论上预言了正电子的存在。
狄拉克原来从事相对论动力学的研究,自从1925年海森伯访问剑桥大学以后,狄拉克深受影响,把精力转向量子力学的研究。
1928年他把相对论引进了量子力学,建立了相对论形式的薛定谔方程,也就是著名的狄拉克方程。
这一方程具有两个特点:一是满足相对论的所有要求,适用于运动速度无论多快电子;二是它能自动地导出电子有自旋的结论。
这一方程的解很特别,既包括正能态,也包括负能态。
狄拉克由此做出了存在正电子的预言,认为正电子是电子的一个镜像,它们具有严格相同的质量,但是电荷符号相反。
狄拉克根据这个图象,还预料存在着一个电子和一个正电子互相湮灭放出光子的过程;相反,这个过程的逆过程,就是一个光子湮灭产生出一个电子和一个正电子的过程也是可能存在的。
1932年,美国物理学家安德森(1923-)在研究宇宙射线簇射中高能电子径迹的时候,奇怪地发现强磁场中有一半电子向一个方向偏转,另一半向相反方向偏转,经过仔细辨认,这就是狄拉克预言的正电子。
狄拉克获诺贝尔奖的经过
狄拉克获诺贝尔奖的经过王 正 行(北京大学技术物理系 北京 100871) 20世纪物理学的第一位巨人当然是爱因斯坦。
但谁是第二位,谁又是第三位呢?这个问题的答案就因人而异。
扬振宁先生在一次演讲中曾经说过,他最佩服的3位当代物理学家,是爱因斯坦,费米和狄拉克。
杨先生说,狄拉克解决问题的方法像是神来之笔,读狄拉克的论述有秋水文章不染尘的感觉。
我们想在这里来说说狄拉克获诺贝尔物理奖的事.20世纪20年代中期参与量子力学建立的,主要是格丁根学派的玻恩、海森伯和约尔丹,剑桥的狄拉克,法国的德布罗意和奥地利的薛定谔。
1924年玻恩意识到需要有一种新的数学规则来从经典力学过渡到量子力学。
1925年夏天海森伯猜到了这种数学的基本形式应该是二维的数组即矩阵,写了一篇论文。
玻恩和约尔丹写了第二篇论文,随后他们与海森伯合写了第三篇论文。
这3篇论文奠定了量子力学的基础,在物理学史上分别称为一个人的论文、两个人的论文和三个人的论文。
狄拉克看了海森伯一个人的论文预印本后,提出了一套量子力学与经典力学对应的规则,独立地得到了与玻恩和约尔丹两个人的论文相同的结果,并进而发展了一个系统的理论。
另一方面,德布罗意在1924年提出物质波假设。
1926年薛定谔在这个思想的启发下提出了一个波动方程,算出氢原子的能级,建立了波动力学,后来又进一步证明波动力学与量子力学完全等效。
量子力学的这6位奠基人,除了约尔丹外,余下5位后来都相继获得了诺贝尔物理奖。
狄拉克在物理学史上具有里程碑性的工作,是两年后的1928年发表的。
这就是他关于电子的相对论性波动方程,这个方程现在称为狄拉克方程。
这个方程从几个简单和明显的假设出发,出乎预料地自动包含了电子的自旋,并且给出了电子的与实验符合的朗台g因子2,立即为物理学界所接受,并激起了对它进一步和深入的研究。
这种深入的研究揭示出一个相对论所固有的问题。
在经典力学中,自由粒子的能量正比于动量的平方,所以总是正的。
大物理学家―狄拉克
物理学界对狄拉克极高的评价
对于狄拉克,玻尔曾说:“在所有的物理学家中,狄拉克拥有最纯洁的灵魂。” 马克斯·玻恩曾回忆到他第一次看狄拉克的文章: “我记得非常清楚,这是我一生的研究经历中最大的惊奇之一。我完全不知道狄 拉克是谁,可以推测大概是个年轻人,然而其文章每个部分都相当完美且可敬。” 杨振宁曾提到狄拉克的文章给人“秋水文章不染尘”的感受,没有任何渣滓,直 达深处,直达宇宙的奥秘。 总结狄拉克的一生,阿卜杜勒·萨拉姆如是说:“保罗·埃卓恩·莫里斯·狄拉克—— 毫无疑问是这个世纪或任一个世纪最伟大的物理学家之一。1925年、1926年以及 1927年他三个关键的工作,奠定了其一量子物理、其二量子场论以及其三基本粒 子理论的基础...没有人即便是爱因斯坦,有办法在这么短的期间内对本世纪物理 的发展作出如此决定性的影响。
1941年,狄拉克与牛津大学法兰 西斯·西蒙的团队展开合作,提供 了许多对于统计方法的实用意见 。
1975年 《广义相对论》,以68页 的篇幅总结了爱因斯坦的广义相 对论。
1982年,狄拉克的健康开始恶化 。在1984年10月20日,狄拉克于 塔拉哈西因病去世,并依照其家 人的意愿将遗体埋在当地墓园。
人物生平
1902年8月8日出生在英格兰西 南部的布里斯托 1921年获得学位的前不久,他 参加了剑桥大学圣约翰学院的 入学测验。他通过入学考试并 获得一笔70英镑的奖学金 1926年,狄拉克凭借论文《量 子力学》获得博士学位。 1926年9月,在福勒的建议之下, 狄拉克前往位于哥本哈根的尼 尔斯·玻尔研究所作了一段时间 的研究 1927年2月狄拉克来到哥廷根, 在此他待了几个月并结识了赫 尔曼·外尔、马克斯·玻恩、罗伯 特·奥本海默等人
量子怪杰
――保罗·狄拉克
保罗·狄拉克——英国著名理论物理学家
保罗·狄拉克——英国著名理论物理学家狄拉克介绍中文名:保罗·狄拉克外文名:Paul Dirac国籍:英国出生地:英格兰西南部布里斯托出生日期:1902年8月8日逝世日期:1984年10月20日职业:理论物理学家毕业院校:布里斯托大学(学士),剑桥大学圣约翰学院(硕士,博士)主要成就:1933年,和埃尔温·薛定谔共同获得诺贝尔物理学奖。
量子力学的奠基者之一代表作品:《量子力学原理》保罗·狄拉克,OM,FRS(Paul Adrien Maurice Dirac,1902年8月8日-1984年10月20日),英国理论物理学家,量子力学的奠基者之一,并对量子电动力学早期的发展作出重要贡献。
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。
家庭背景保罗·狄拉克(P.A.M.Dirac)的父亲查尔斯·狄拉克于1866年出生在瑞士瓦莱州(一个讲法语的州)的蒙泰,直到1919年才成为英国公民。
20岁时,查尔斯背叛家庭,远走他乡至日内瓦大学学习。
之后,大约在1890年来到英格兰,定居在布里斯托尔,以教法语为生。
1896年,他在布里斯托尔商业职业技术学校谋得一席教职,并在布里斯托尔邂逅了弗洛伦斯·霍尔滕(她是个船长的女儿,比查尔斯小12岁),1899年和她完婚。
结婚一年后,他们的第一个孩子雷金纳德·狄拉克出生,又过了两年,1902年8月8日,保罗·狄拉克降生,他们家那时住在蒙克(Monk)大街。
又过了四年,狄拉克家庭的第三个孩子比阿特丽斯·玛格丽特·狄拉克也诞生了。
Dirac 狄拉克
GENIUS is said to have two forms. There are ordinary geniuses, whose achievements one can imagine others might have emulated, so long as they worked extremely hard and had a dollop of luck. Then there are extraordinary geniuses (Mark Kac, a mathematician, called them “magicians”) whose insights are so astonishing and run so counter to received wisdom that it is hard to imagine anyone else devising them. Einstein was one such genius. Paul Dirac, whose equations predicted the existence of antimatter and who died in 1984, was another. He was quite probably the best British theoretical physicist since Isaac Newton.人们说,天才有两种类型。
一种是普通的天才,他们所取得的成就毫不出乎别人的预料,人人都知道只需要艰苦的工作和一点运气,就能够做到他们的地步。
另一种是非同寻常的天才,数学家马克•卡茨称他们为“魔术家”。
他们的洞察力惊人,与大众的意向背道而驰;他们所获得的智慧是其他人根本无法想像到的。
爱因斯坦是这样的天才之一,保罗•狄拉克也是。
保罗•狄拉克于1984年逝世,他的方程预示了反物质的存在。
自艾萨克•牛顿之后,他也许是英国最伟大的理论物理学家了。
科学独行客保罗·狄拉克
朋友的悲惨的童年。但是他在科
所。1933年一篇经过仔细调查的
学、数学和工程学等方面受到了良
报道中写道,狄拉克像一个小男
好的教育。在狄拉克21岁那年,他 来到了剑桥.开始了博士学位的学
孩一样,认为男人和女人用的是 不同的语言讲话。这也解释了他
习——尽管他关于现代物理的知 为什么一般不爱说话.除非理由
识并不完整.但是他却已经拥有电
狄拉克一开始想研究的是相 对论.当得知他的导师是拉尔夫· 福勒(Rail:Ih Fowler)——一个统计 力学和量子理论的专家——的时 候,他有点失望。然而,不久之后, 狄拉克意识到他的导师是全剑桥 最好的导师。在狄手莅克快速和充 满想象力地完成福勒所给出题目 的同时.他仍旧在空余时间钻研 射影几何.并去寻找各种经典的 相对论版本以满足自己对学习狭 义相对论的渴望。
在他关于磁单极的开创性论文中
才开始慢慢理解。
顺便谈到的。虽然没有证据显示
在一次重要的谈话中.狄拉
他鼓励实验物理学家去找寻这种
克说道。他在早期的文章中用了
新粒子。
射影几何.但是他并没有在文章
这个预言也引起了诺贝尔奖
中提到这些数学本身.部分原因 是他认为这些东西对于其他物理
委员会的注意。在1933年11月, 就在狄拉克成为剑桥的卢卡逊教
名人故事天才数学家的奇思妙想
名人故事天才数学家的奇思妙想名人故事:天才数学家的奇思妙想数学是一门令许多人望而却步的学科,但在数学的世界里,存在着一些天才数学家,他们的奇思妙想不仅改变了数学的发展进程,也对其他领域产生了深远影响。
在这篇文章中,我们将聚焦于几位杰出的数学家,了解他们的故事以及他们的独特思考方式。
1. 亚里士多德:逻辑思考的奠基人亚里士多德被公认为逻辑思考的奠基人之一,他的思维方式影响了整个古希腊哲学界。
亚里士多德开创了形式逻辑,建立了一套推理规则,使得人们能够通过逻辑推理来解决问题。
他的著作《元学》中,提出了一种先验推理法,称为“中间项推理法”。
亚里士多德的思考方式不仅在数学领域产生了巨大影响,也在哲学和科学领域中被广泛运用。
2. 伽罗华:开启代数的大门伽罗华是19世纪一位杰出的法国数学家,被誉为“代数的创新者”。
他的最著名的贡献之一是解决了代数方程的根式表示问题。
在他之前,人们普遍认为无法用根式表达超过三次方程的解,但伽罗华通过引入复数和群论的概念,成功地解决了这个问题。
他的开创性工作不仅推动了代数的发展,也为后来的数学研究提供了重要的理论基础。
3. 爱因斯坦:几何的天才爱因斯坦是20世纪最杰出的科学家之一,他的相对论革命性地改变了人们对时空和引力的认识。
在他的研究中,几何学起到了关键的作用。
爱因斯坦通过独特的几何观点,提出了相对论的基本概念。
他认为时空是弯曲的,物体的运动受到周围物体的引力影响。
这个理论不仅证明了牛顿力学的局限性,也为现代宇宙学和量子力学的发展奠定了基础。
4. 狄拉克:量子力学的奠基人狄拉克是20世纪最重要的量子力学家之一,他在解释和发展量子力学方面做出了杰出贡献。
他提出了狄拉克方程,描述了粒子的运动和自旋。
狄拉克还预测了反物质的存在,并通过他的理论预言发现了反电子(即正电子)。
他在量子力学领域的成就对于理解微观世界的基本性质产生了深远影响,并获得了1933年的诺贝尔物理学奖。
5. 佩诺:创造性的图像思维佩诺是一位著名的数学家和教育家,他提出了一种称为“佩诺体”的几何图形。
狄拉克:沉默是金
物理 学家中, 几乎人人都 有几手令人惊
叹的才艺: 爱拉 小 提 琴 又热 爱帆 船 运 动 的爱 因斯坦 , 足球 “ 国手 ” 玻尔, 会 弹
钢琴 的海 森 堡 , 擅长 诗 歌创作 的薛 定 谔……这 些在 常人 眼 中本应 该严 肃 古 板的科学家 , 实际上往 往有着丰富多彩
的生活。 不过 , 这并不适用于狄拉 克 ,
科技生活 l
狄拉克 :沉 默是 金
本刊记者 涂兴佩
1 9 3 3 年, 因 在 原 子 理 论 新 形 式 方 面的重大贡献 , 狄 拉 克 与奥 地 利 物 理 学 流 场 景 以及 交谈 对 象 。 1 9 4 7 年, 荷 兰物 理 学 家 派 斯 在 普 利 斯 顿 高 等 学 术 研 究 所 工作 时 结 识 了 狄 拉 克 他 直 记 得 与 狄 拉
光”, 狄拉 克想起 了经典 的泊松括 号, 与海 森堡 的矩 阵力学不正 有相通 之 处 吗?基于这项 发现 , 他悟 出了隐藏在 海
可 以回答—下刚刚的 问题 吗?” 狄拉 克
愣 了一下 , 说 道 :“ 刚 才 那 个 并 不 是 问
题, 只是一句评论。 ”
为1 个狄 拉克单位 。由此可见狄拉 克言
语 之 少
沉 默会更好 些 ” 对于 狄拉 克而言 , 沉 默从 来都是一种个人的选择 , 无关乎交
好在, 这样 的性格 并 不妨 碍狄 拉
“ 我妻子问你能否和
我 们 ~起 共 进 晚 餐 ?” “ 很 抱 歉 ,我 另 有
安排。 ”
烦你了 、 ” 仔细一想 , 好像确实如此。进
退两难的狄拉克垂头丧气, 只得 接 受了
“ 再 见 ”狄 拉 克 就 这 样 结 束 了谈 话 , 派斯 目
狄拉克和他的 - Global Science Press
2
自古名人多轶事,狄拉克也不例外。 狄拉克一生多思寡言,总是被同事称为怪诞之人。当年剑桥大学的同事们在描述 ,足 狄拉克时有一个善意的玩笑,把 “ 一小时说一个字 ” 定义为 1 个“ 狄拉克单位 ” 见他平日言辞之少。伦敦博物馆资深研究员格雷厄姆 • 法米罗( Graham Farmelo )在
数学文化/第6卷第1期 109
he Joy of Mathematics 数 学 趣 谈
狄拉克和他的
陈关荣
δ 函数
如果让我选一个 “ 最优美的函数 ” 的话,我会选 “ 狄拉克 δ 函数 ” 。
1
狄拉克 δ 函数为数学家、物理学家及工程技术人员所熟悉 ; 它由英国科学家保罗 • 狄拉克引进,因而得名。 保 罗 • 狄 拉 克(Paul Adrien Maurice Dirac ) 1902 年 8 月 8 日 出 生 于 英 国 的 布 里 斯 托 尔 ( Bristol) ,就 读 于 主 教 路( Bishop Road ) 小 学, 在和布里斯托尔大学合办的 Merchant Venturers 男 子技术学校(现已不存在)读完中学,之后在布 里斯托尔大学工学院电子工程及应用数学专业以 优异成绩毕业,最后于 1926 年在剑桥大学圣约翰 学院取得物理博士学位。 有两件事足以表明狄拉克在学术界的地 位 :英 国 剑 桥 大 学 有 一 个 灿 耀 得 无 与 伦 比 的 卢 卡 斯 数 学 荣 誉 讲 座 教 授 职 位, 于 1663 年 根 据 当时著名的大学议会议员亨利 • 卢卡斯( Henry Lucas )的捐款和遗愿而设立。曾荣登此宝座的 有大名鼎鼎的牛顿和霍金。 1932 年, 30 岁的狄 拉 克 便 荣 膺 这 个 桂 冠。 翌 年, 狄 拉 克 和 薛 定 谔
英国理论物理学家狄拉克
英国理论物理学家——狄拉克狄拉克〔PaulAdrieMauriceDirac,1902~1984〕英国理论物理学家,量子力学的创始人之一。
1902年8月8日生于英国布里斯托尔城。
他跳级读完中学,在中学自学了相当高深的数学。
1918年进入布里斯托尔大学学习电机工程,1921年大学毕业,又进剑桥大学学习物理。
1923年成为剑桥大学圣约翰学院数学系的研究生。
1926年获博士学位。
1932~1969年任剑桥大学教授,1969年退休。
1971年起任美国佛罗里达州立大学教授,进展科学研究。
狄拉克青年时代正好是原子物理学实验积累了大量材料、量子理论处于急剧变革的时代。
由于深受以爱因斯坦为代表的20世纪物理学中理性论思潮的影响,加之个人的勤奋和思想方法的正确,狄拉克在量子力学的理论根底特别是普遍变换理论的建立方面,在相对论性电子理论的创立方面,以及在量子电动力学和量子场论的建立方面,都作出了重大的奉献。
1926~1927年,研究出量子力学的数学工具变换理论与费来名自独立地提出具有半整数自旅粒子伪统计较〔费米一狄拉克统计法〕。
1927年提出二次量子化方法。
把量子论应用于电磁场,并得完第一个量子化场的模型,奠定了量子电动上学的根底。
1928年与海森伯合作,发现交换互相作用,引入交换力。
同年,建立了相对论性电子理论,提出描写电子运动并且满足相对论不变性的波动方程〔相对论量子力学〕。
在这个理论中,把相对论、量子和自旋这些在此以前看来似乎无关的概念和谐地结合起来,并得出一个重要结论:电子可以有负能值。
由此出发,于1930年提出“空穴〞理论,预言了带正电的电子〔即正电子〕的存在。
1931年预言了反粒子的存在,电子一正电子对的产生和湮没。
1932年,安德森在宇宙射线中果然发现了正电子。
不久,布莱克特在用云室观察宇宙线时又发现了电子一正电子对成对产生和湮没的现象。
1931年提出关于“磁单极〞存在的假设。
论证了以磁单极为根底的对称量子电动力学存在的可能性。
狄拉克的生平
狄拉克的生平英国著名的理论物理学家狄拉克年仅28岁时,就独立地创立了相对论量子力学,并预言了反粒子的存在.30岁时就成为剑桥大学卢卡斯数学教授.这是牛顿曾经担任过的职务.狄拉克性格内向,思想深邃,有忘我的献身精神和刻意追求的严谨学风.在物理学家中,他以沉默寡言有思想一密而著称.有人曾开玩笑说:“他大概每隔四年才能讲出一句完整的话.”的确如此,狄拉克对发展量子电动力学、宇宙学等众多学科都作出了重大贡献.他所提出的关于磁单极子和所谓大数假说等学说,至今仍是物理学探讨的重要课题.(曹南燕著:狄拉克)本世纪二十年代,相对论和量子力学相继建立,人们立即想到把量子力学和相对论统一起来.1928年,保罗.狄拉克(P.Driac l 902-1984)首先提出相对论波动方程,这个方程以其简明深刻的物理内涵打开了通向形式复杂、内容丰富的相对论量子力学知识宝库的大门,狄拉克在尝试二十世纪的两个最重要的原理结合起来的实践中,凭借自己非凡的想象力,大胆地预言了存在一片尚未开发的神奇的“新大陆”——反物质.生平狄拉克(P.Dirac)1902年8月8日生于英国布里斯托尔城;1984年10月20日卒于美国佛罗里达州的塔拉哈西.狄拉克的父亲是瑞士人,母亲是英国人.狄拉克的父亲年轻时移居英国,在布贝斯托尔贸易商业高级职业学校教法语.这所学校非常重视现代科学,尤其是数学、物理学和化学,狄拉克就在那里接受早期教育.他跳级读完中学,并在中学时期自学了大量相当高深的数学,例如非欧几何的现代方法;但他对这种抽象数学并不很感兴趣,他感兴趣的是现实的物理世界而不是单纯的逻辑问题.父亲家教很严,他鼓励儿子发展数学才能,并希望他能精通法语,甚至规定在家里只能用法语说话.这使得狄拉克从小就养成极少讲话而讲起来就极其讲究修辞的习惯.1918年,狄拉克中学毕业后象他哥哥一样进入布杜斯托尔大学.工科教育促使狄拉克更加重视物理学的结论而不盲目相信数学,因而改变了他对物理学方程的精确性的看法.以前他认为任何一种近似都实在无法容忍,人们在任何时候都应当致力于精确的方程.受了工科教育以后,他看到在现实世界中方程都仅仅是近似的.不过必须使它们越来越精确.近似的方程也可以是很美的.狄拉克自己认为,“如果我没有受过这种工科教育,在我后来从事的那种工作中就必定不会取得任何成果.”(参见研究文献〔1〕,P.19.)狄拉克上大学的第二年,A.S.爱丁顿(Eddngton)率领的远征观察队在日全食时证实了爱因斯坦(Einstein)根据广义相对论作了光在引力场中将会发生偏折的预言.这使得相对论在英国得到广泛传播,狄拉克也立即卷人相对论热之中.他听有关学术报告、与同学们热烈讨论有关相对论的各种问题,还读了爱丁顿的《空间、时间与引力》等著作.相对论的影响使狄拉克把关于方程的看法推广到自然规律本身.他过去“相信存在着一些精确的自然规律,我们应该做的一切既来找出从这些精确规律中可以获得的必然结果.典型的精确的规律就是牛顿运动定律.现在我们知道,牛顿定律并不精确,只是一些近似而已.我由此作出这样的推论:也许所有的自然规律都只是近似的.那时我的确准备把所有的方程都只看作是表现我们现有知识状态的近似,并准备把力图改进它们作为一项任务,”他认为,”相对论所产生的影响,不论过去或未来,任何一种扣人心弦的科学思想都是无法与之匹比的.”(参见原始文献[19],Pll3,P110.)1921年狄拉克大学毕业,得到电工学士学位后,通过考试获得剑桥大学圣约翰学院的“1851年奖学金”.但这每年70镑的奖学金不足以维持他在剑桥的学习生活,于是他仍留在布里斯托尔.当时英国正值经济萧条,狄拉克没有找到工作.母校的老师非常重视狄拉克的数学才能,希望他在数学方面有所深造,为他提供免费学习的机会.他两年学完了数学系三年的课程,并获得应用数学方面的学士学位.这两年的学习中,投影几何对他以后的工作产生了最深远的影响,这主要是一一对应的方法;他觉得,这种方法的优点是便于处理具有特定变换性质的量(如矢量和张量)的洛伦兹变换.在这种变换和对应中,他感到有一种数学美.1923年,狄拉克得到剑桥大学科学和工业研究部门高级数学方面的资助金以及两年前获得的“1851年奖学金”,成为剑桥大学圣约翰学院数学系的研究生.在剑桥,狄拉克继续学习探索并思考了相对论,还曾直接请教在剑桥任教的爱丁顿,在其指导下写了有关质点相对论运动速度的论文.逻辑严密、数学优美的相对论对狄拉克整个科学思想发生了深刻的影响,成为他从事科学活动的主要灵感源泉.狄拉克到剑桥后一心想研究相对论,可是却被分配给R.H.福勒(Fowler)当研究生.不久他就发现原先感到的失望是完全没有必要的.福勒对原子物理学和统计力学很感兴趣.他与卡文迪什实验室的E.卢瑟福(Rutherford)及哥本哈根的N.玻尔(Bohr)关系十分密切,经常组织实验物理学和理论物理学的学术交流活动.福勒把狄拉克带进了一个全新的领域,从此狄拉克开始了理论物理学的研究.他孜孜不倦地学习玻尔—索末菲的原子结构理论、哈密顿动力学、E.T.惠特克(Wllittaker)的《分析动力学》(AnalyHcal dynamics)、爱丁顿的《相对论数学原理》(Thmathematical theory of relativity)等等.特别是惠特克的《分析动力学》给他留下了深刻的印象.书中详细讨论了哈密顿方法和变换理论.这些美的、普通性的理论使他感到满足,他坚定地相信哈密顿方法在解决所有动力学问题方面都是有效的.狄拉克还热心参加剑桥校园内各种学术社交活动,例如N.F.贝克(Baker)教授的茶话会、卡皮察俱乐部和△2V俱乐部等等.这些活动激起了他对数学美的热情.他在这里结识了卢瑟福、玻尔、П.Л.卡应察等人,并了解到理论物理学和实验物理学的最新进展和存在的问题.1925年9月初,福勒把W.b.海森伯(Heisenberg)关于量子力学的第一篇论文的校样寄给正在度假的狄拉克.狄拉克很快就意识到它是通盘解决原子物理学中各种困难问题的钥匙,并效力于把海森伯的矩阵力学纳人哈密顿理论的公式体系.他很快写成了他的成名著作《最子力学的基本方程》.此后的几十年,狄拉克在量子力学的基本理论,相对论性电子理论、量子电动力学和量子场论、广义相对论和宇宙学方面从事研究教学工作.1926年5月,狄拉克完成了他的博士论文“量子力学”获得博士学位,9月研究生毕业,然后到哥本哈根和格丁根访问研究.一年以后他回到剑桥工作.1927年11月当选为剑桥大学圣约翰学院学术委员会委员,1930年当选为英国皇家学会会员.1932年当选为剑桥大学卢卡斯讲座教学教授,直到1969年按英国惯例从剑桥大学退休、任荣誉退休教授.以后他又在美国纽约州立大学石溪分校和迈阿密大学的理论研究中心工作.1971年在美国的佛罗里达州州立大学任物理学教授,继续进行科学研究,热心参加国际学术活动,并为量子物理学史的研究提供了大量第一手材料.狄拉克青年时代正好是原子物理学实验积累了大量材料,量子理论处于急剧变革的时代,由于深受以爱因斯坦为代表的二十世纪物理学中理性论思潮的影响,由于个人的勤奋和思想方法的正确,狄拉克在量子力学的理论基础特别是普遍变换理论的建立方面,在相对论性电子理论的创立方面以及在量子电动力学和量子场论的建立方面,都作出了重大的贡献.这些贡献给他带来了崇高的声誉.他同创立原子理论的新形式而和薛定谔共获1933年度诺贝尔物理学奖,1929年获英国皇家奖章,1952年获英国皇家学会科普利奖章,1968年获奥本海默奖章.他除了是英国皇家学会的成员以外,还是苏联科学院通讯院士和美国普林斯顿高级研究院、罗马教皇科学院的成员.狄拉克曾应邀到德国、美国、日本、苏联、新西兰、澳大利亚、荷兰等许多国家作访问讲学.1935年7月8日,他应我国清华大学物理系的邀请,从日本经塘沽到北平,在清华大学住了两三天,作了关于正电子演讲,并会见了北平的物理学界人士;嗣后,在周培源、任之恭、王竹溪等人陪同下游览了长城.这些访问讲学有力地促进了各国量子物理学的传播与发展.1972年在意大利的里雅斯特国际理论物理学中心召开的“物理学家的自然观”讨论会上,各国物理学家欢聚一堂为祝贺狄拉克七十岁生日举行了庆祝活动和学术交流活动.1981年5月各国科学家在美国新奥尔良的洛约拉大学举行为期三天的科学讨论会庆祝狄拉克的80寿辰.那次会提前开的原因是为了使奉献给他的纪念文集能在1982年8月送到他手里.1982年10月中国科学技术史学会组织的物理学史讨论会为庆祝狄拉克80寿辰举行纪念活动并给狄拉克发了贺电.1984年10月20日,狄如克在美国佛罗里达逝世.为悼念这位伟大的理论物理学家,英国剑桥大学圣约翰学院于19 85年4月20日举行了院重的纪念报告会.(曹南燕著:狄拉克)生平狄拉克1902年生于英国布列斯托尔市的一个教师家庭.他的父亲原籍瑞士,后移居英国,在布列斯托尔的一所商贸学校教法语.狄拉克从小喜爱数学,中学时常在课外自修较高深的数学,如非欧几何学.但他对理论与实在的关系的认识始终坚持一种朴素实在论的观点,认为现实世界是科学研究对象.中学毕业后,考入布列斯托尔大学学习工程.在工程数学中,他掌握了另一类与纯理论的精密数学不同的方法——近似方法;同时对理论物理学产生了浓厚的兴趣,特别是对爱因斯坦的相对论,怀有极大的热情和敬意.他在大学读书时,英国科学家爱丁顿曾带领科学考察队赴世界各地选择观测日全食的最佳地点,以证实广义相对论关于光线在强引力场中发生弯曲的预言.爱丁顿的观测结果倾向于认为,爱因斯坦的预言被证明了.广义相对论所描绘的那简洁而和谐的宇宙图景使人产生了深深的美感.他后来曾多次表示特别欣赏数学美,并说:“这是我们的一种信条,相信描述自然界的基本规律的方程都必定有显著的数学美,这对我们像是一种宗教.奉行这种宗教是很有益的,可以把它看成是我们许多成功的基础.”1921年,狄拉克大学毕业后本想到剑桥深造,但无法筹到足够的经费,转而在布里斯托尔大学数学系读研究生,这为他日后的理论物理研究打好坚实的数学基础,而且学会用最简洁的数学语言概括深刻而复杂的物理学问题.2年后,他终于获得机会到剑桥大学攻读理论物理博士学位.他本想追随爱丁顿或坎宁安研究相对论,并准备对相对论的理论发展作出贡献,但校方把他分配到量子论方面和专家福勒教授名下.他开始有点失望,但后来的事实证明,正是这个偶然的原因促成了他生平的又一次转折,为他的科学创造提供了千载难逢的机遇.因为在当时,相对论的基础工作已告基本完成,而量子论仍处于初创之中.福勒是卢瑟福的女婿,也是剑桥大学当时理论物理方面的重要人物.他同玻尔为首的哥本哈根学派联系密切,经常到欧洲大陆的理论物理中心访问,带来最新的学术研究消息.这时,狄拉克才开始了解到玻尔和索末菲的原子论等问题.他确信,由于物质世界的统一性,经典力学和量子力学之间应该有统一的基础.1924年,法国物理学家德布罗意提出一个把粒和波联系起来的假设,狄拉克被这设想的美妙所吸引,但又没有立即接受它,认为这纯属虚构.他仍然深深地沉浸在玻尔的理论中,他认为电子是在绕原子核的轨道上旋转的粒子.直到薛定谔运用这个假设作为桥梁,建立了美妙、和谐的、真正量子力学的波动方程,狄拉克才发现自己过去的认识错了.1925年前后,剑桥大学的俄籍物理学家卡皮察组织了定期科学讨论会叫“卡皮察俱乐部”.每周二晚饭后聚会一次,首先有人自愿宣读自己新近完成的科学论文,然后大家进行讨论和争论.这年夏天,海森堡应邀到这个俱乐部作了一次关于反常塞曼效应的报告.临到结束时,他又介绍了自己关于建立量子论的一些新的想法.不久,海森堡回到德国以后又把自己关于矩阵力学的论文寄一份给狄拉克.狄拉克仍然很难接受某些新观念,总觉得建立这些理论所使用的推导及附加条件太牵强附会.但过了10天之后,他又反复地阅读了海森堡的论文,终于从中受到很大的启发,认为它为新力学的发展提供了一条切实可行的途径.但是,海森堡的理论是没有考虑到相对论效应的.狄拉克对量子论的第一个工作是试图在考虑到相对论效应时如何改进海森堡的表述,以便把相对论和量子论这两大革命成果结合在一起.(科学方法卷)我升入布利斯托尔大学的工程学院.工程课程对我有强烈影响.以前,我只对严密的数学关系感兴趣.我讨厌任阿近似计算,总想避开它们;但作为一个工程师,我必须学会容忍它们.工程师是和现实世界打交道的,并且要作有关的教学计算,一他必须经常使用近似法.一个好的工程师应能判断怎样的近似是好的,怎样的近似将导致困难.我认识到在描述自然界时,人们必须容忍近似计算;甚至觉得近似计算工作是有趣的,有时也是美丽的.(狄拉克自传体文章:科学史译丛)学习工程期间,使我满足于用近似计算来研究自然.也许我们的所有自然规律都只是近似的,我们关于自然界的知识都不是最后的定论.任何理论都可能随着我们日后对自然界认识的加深而需要修正.我觉得我们应该永远记住这一点.在科学上我们所掌握的都不是最后的真理,而是随着认识扩大需要改变的东西.(狄拉克自传体文章:科学史译丛)。
因为她,物理学界多了位生活家
保罗·狄拉克是20世纪享誉国际的英国物理学家。
作为量子物理的创始人之一,他开创性地将量子力学与爱因斯坦相对论联系起来,用完美的数学方程解释了物质的本质,并预测了反物质。
有人说,他的成就离不开妻子玛吉特·维格纳——事实上,他们的爱情也的确美满如玉。
冷漠者的幸运20世纪30年代,狄拉克获得诺贝尔物理学奖后应邀去往各国访问,结交了大批物理界同仁,其中包括美籍匈牙利裔理论物理学家尤金·维格纳。
1933年,尤金的妹妹玛吉特来美国普林斯顿高等研究院看望哥哥。
一天,在餐馆用餐时,她留意到一位身材瘦削的年轻男子从身边经过。
“这是谁?”玛吉特问。
当尤金告诉她对方正是诺贝尔奖得主之一的狄拉克时,玛吉特脱口而出:“那为什么不叫他和我们一起?”于是,狄拉克坐过来用餐。
等到用餐结束后,玛吉特继续在狄拉克身边“喋喋不休”,后来还约他一起吃饭。
狄拉克欣然赴约。
回到布达佩斯,玛吉特仍对狄拉克念念不忘,她以每天一封信的频率问询他的日常,并且随信附上一张自己的照片。
从第一封信发出起间隔数周,狄拉克终于回信写下寥寥数语:“你不应该总是想着我,你应该多关心你自己的生活和你周围的人。
我能很快适应独自生活,并且很少社交。
”玛吉特抱怨狄拉克“答非所问”。
狄拉克再次回信,这次他列了一张图表,把玛吉特提出的问题列在左侧依次编号,然后在右侧位置对应作答,答案同样不解风情。
玛吉特表达想念之意,狄拉克推说无能为力;玛吉特问及他对她的感觉,狄拉克轻描淡写“有一些而已”……玛吉特评价狄拉克应该得到“诺贝尔残酷奖”,狄拉克则一本正经地答复:“你知道我因为她,物理学界多了位生活家文/晶晶54并不爱你。
如果我假装爱你就是我的错。
我从来没有爱过人也不明白爱情的感受。
”狄拉克如此冷漠,玛吉特却毫不灰心。
她坚信“一个幸运的男人必然需要一个妻子”。
生活家的幸福1936年,狄拉克因父亲去世而伤心欲绝。
他的成长过程中,父母关系不睦,父子关系紧张,这些往事原本讳莫如深。
历史趣谈:物理学家狄拉克 预言了正反粒子对的产生和消失
如对您有帮助,可购买打赏,谢谢物理学家狄拉克预言了正反粒子对的产生和消失导语:狄拉克在物理学上的成就,主要体现在他所提出的思想上。
狄拉克的主要思想,体现在以下几个方面。
1926年12月,狄拉克提出了普遍变化理论,将狄拉克在物理学上的成就,主要体现在他所提出的思想上。
狄拉克的主要思想,体现在以下几个方面。
1926年12月,狄拉克提出了普遍变化理论,将薛定谔波动力和海森伯矩阵力学两个形式结合起来,用多维态矢空间的几何概念,以坐标为手段,将量子力学同数学所联系,使得非相对性量子力学构成了一个完整严谨的理论体系。
1928年,狄拉克建立了相对论性电子理论。
在这个理论基础上,提出了基于新的真空图像的解决方案。
这个理论的提出改变了人们对于真空图像的认识。
一般人们认为真空图像是一种绝对的真空。
但是狄拉克用一种具体的无领导真空,改变了人们的看法。
根据这样一个概念,狄拉克预言了正反粒子对的产生和消失。
1933年,狄拉克探讨了磁单极的一个想法,这个思想一直在后来的研究上都有所涉及,但是由于没有直接的证据证明,磁单极这个思想依然被后人所探讨。
1937年,狄拉克提出了大数假说,他发现两个不带量纲的量值基本作用力的比值与宇宙年龄的尺寸,他发现这两个数都落在了39个数量级上。
凭借这些思想假说,他自己设计了一个宇宙学的模型。
这些就是狄拉克的主要思想成就,在这些思想中,最最重要的就是关于电动力学的相对论性电子理论,凭借着这一个思想,他在1933年获得了诺贝尔物理学奖。
对于一个科学家成就的认可,对他的评价至关重要。
对于狄拉克的评价,从以下几点可以看出。
首先,狄拉克是一个不追名逐利的人。
因为他的对物理学的卓越贡献,曾经英国女王欲册封为骑士,这是英生活常识分享。
狄拉克的生平
狄拉克的生平英国著名的理论物理学家狄拉克年仅28岁时,就独立地创立了相对论量子力学,并预言了反粒子的存在.30岁时就成为剑桥大学卢卡斯数学教授.这是牛顿曾经担任过的职务.狄拉克性格内向,思想深邃,有忘我的献身精神和刻意追求的严谨学风.在物理学家中,他以沉默寡言有思想一密而著称.有人曾开玩笑说:“他大概每隔四年才能讲出一句完整的话.”的确如此,狄拉克对发展量子电动力学、宇宙学等众多学科都作出了重大贡献.他所提出的关于磁单极子和所谓大数假说等学说,至今仍是物理学探讨的重要课题.(曹南燕著:狄拉克)本世纪二十年代,相对论和量子力学相继建立,人们立即想到把量子力学和相对论统一起来.1928年,保罗.狄拉克(P.Driac l 902-1984)首先提出相对论波动方程,这个方程以其简明深刻的物理内涵打开了通向形式复杂、内容丰富的相对论量子力学知识宝库的大门,狄拉克在尝试二十世纪的两个最重要的原理结合起来的实践中,凭借自己非凡的想象力,大胆地预言了存在一片尚未开发的神奇的“新大陆”——反物质.生平狄拉克(P.Dirac)1902年8月8日生于英国布里斯托尔城;1984年10月20日卒于美国佛罗里达州的塔拉哈西.狄拉克的父亲是瑞士人,母亲是英国人.狄拉克的父亲年轻时移居英国,在布贝斯托尔贸易商业高级职业学校教法语.这所学校非常重视现代科学,尤其是数学、物理学和化学,狄拉克就在那里接受早期教育.他跳级读完中学,并在中学时期自学了大量相当高深的数学,例如非欧几何的现代方法;但他对这种抽象数学并不很感兴趣,他感兴趣的是现实的物理世界而不是单纯的逻辑问题.父亲家教很严,他鼓励儿子发展数学才能,并希望他能精通法语,甚至规定在家里只能用法语说话.这使得狄拉克从小就养成极少讲话而讲起来就极其讲究修辞的习惯.1918年,狄拉克中学毕业后象他哥哥一样进入布杜斯托尔大学.工科教育促使狄拉克更加重视物理学的结论而不盲目相信数学,因而改变了他对物理学方程的精确性的看法.以前他认为任何一种近似都实在无法容忍,人们在任何时候都应当致力于精确的方程.受了工科教育以后,他看到在现实世界中方程都仅仅是近似的.不过必须使它们越来越精确.近似的方程也可以是很美的.狄拉克自己认为,“如果我没有受过这种工科教育,在我后来从事的那种工作中就必定不会取得任何成果.”(参见研究文献〔1〕,P.19.)狄拉克上大学的第二年,A.S.爱丁顿(Eddngton)率领的远征观察队在日全食时证实了爱因斯坦(Einstein)根据广义相对论作了光在引力场中将会发生偏折的预言.这使得相对论在英国得到广泛传播,狄拉克也立即卷人相对论热之中.他听有关学术报告、与同学们热烈讨论有关相对论的各种问题,还读了爱丁顿的《空间、时间与引力》等著作.相对论的影响使狄拉克把关于方程的看法推广到自然规律本身.他过去“相信存在着一些精确的自然规律,我们应该做的一切既来找出从这些精确规律中可以获得的必然结果.典型的精确的规律就是牛顿运动定律.现在我们知道,牛顿定律并不精确,只是一些近似而已.我由此作出这样的推论:也许所有的自然规律都只是近似的.那时我的确准备把所有的方程都只看作是表现我们现有知识状态的近似,并准备把力图改进它们作为一项任务,”他认为,”相对论所产生的影响,不论过去或未来,任何一种扣人心弦的科学思想都是无法与之匹比的.”(参见原始文献[19],Pll3,P110.)1921年狄拉克大学毕业,得到电工学士学位后,通过考试获得剑桥大学圣约翰学院的“1851年奖学金”.但这每年70镑的奖学金不足以维持他在剑桥的学习生活,于是他仍留在布里斯托尔.当时英国正值经济萧条,狄拉克没有找到工作.母校的老师非常重视狄拉克的数学才能,希望他在数学方面有所深造,为他提供免费学习的机会.他两年学完了数学系三年的课程,并获得应用数学方面的学士学位.这两年的学习中,投影几何对他以后的工作产生了最深远的影响,这主要是一一对应的方法;他觉得,这种方法的优点是便于处理具有特定变换性质的量(如矢量和张量)的洛伦兹变换.在这种变换和对应中,他感到有一种数学美.1923年,狄拉克得到剑桥大学科学和工业研究部门高级数学方面的资助金以及两年前获得的“1851年奖学金”,成为剑桥大学圣约翰学院数学系的研究生.在剑桥,狄拉克继续学习探索并思考了相对论,还曾直接请教在剑桥任教的爱丁顿,在其指导下写了有关质点相对论运动速度的论文.逻辑严密、数学优美的相对论对狄拉克整个科学思想发生了深刻的影响,成为他从事科学活动的主要灵感源泉.狄拉克到剑桥后一心想研究相对论,可是却被分配给R.H.福勒(Fowler)当研究生.不久他就发现原先感到的失望是完全没有必要的.福勒对原子物理学和统计力学很感兴趣.他与卡文迪什实验室的E.卢瑟福(Rutherford)及哥本哈根的N.玻尔(Bohr)关系十分密切,经常组织实验物理学和理论物理学的学术交流活动.福勒把狄拉克带进了一个全新的领域,从此狄拉克开始了理论物理学的研究.他孜孜不倦地学习玻尔—索末菲的原子结构理论、哈密顿动力学、E.T.惠特克(Wllittaker)的《分析动力学》(AnalyHcal dynamics)、爱丁顿的《相对论数学原理》(Thmathematical theory of relativity)等等.特别是惠特克的《分析动力学》给他留下了深刻的印象.书中详细讨论了哈密顿方法和变换理论.这些美的、普通性的理论使他感到满足,他坚定地相信哈密顿方法在解决所有动力学问题方面都是有效的.狄拉克还热心参加剑桥校园内各种学术社交活动,例如N.F.贝克(Baker)教授的茶话会、卡皮察俱乐部和△2V俱乐部等等.这些活动激起了他对数学美的热情.他在这里结识了卢瑟福、玻尔、П.Л.卡应察等人,并了解到理论物理学和实验物理学的最新进展和存在的问题.1925年9月初,福勒把W.b.海森伯(Heisenberg)关于量子力学的第一篇论文的校样寄给正在度假的狄拉克.狄拉克很快就意识到它是通盘解决原子物理学中各种困难问题的钥匙,并效力于把海森伯的矩阵力学纳人哈密顿理论的公式体系.他很快写成了他的成名著作《最子力学的基本方程》.此后的几十年,狄拉克在量子力学的基本理论,相对论性电子理论、量子电动力学和量子场论、广义相对论和宇宙学方面从事研究教学工作.1926年5月,狄拉克完成了他的博士论文“量子力学”获得博士学位,9月研究生毕业,然后到哥本哈根和格丁根访问研究.一年以后他回到剑桥工作.1927年11月当选为剑桥大学圣约翰学院学术委员会委员,1930年当选为英国皇家学会会员.1932年当选为剑桥大学卢卡斯讲座教学教授,直到1969年按英国惯例从剑桥大学退休、任荣誉退休教授.以后他又在美国纽约州立大学石溪分校和迈阿密大学的理论研究中心工作.1971年在美国的佛罗里达州州立大学任物理学教授,继续进行科学研究,热心参加国际学术活动,并为量子物理学史的研究提供了大量第一手材料.狄拉克青年时代正好是原子物理学实验积累了大量材料,量子理论处于急剧变革的时代,由于深受以爱因斯坦为代表的二十世纪物理学中理性论思潮的影响,由于个人的勤奋和思想方法的正确,狄拉克在量子力学的理论基础特别是普遍变换理论的建立方面,在相对论性电子理论的创立方面以及在量子电动力学和量子场论的建立方面,都作出了重大的贡献.这些贡献给他带来了崇高的声誉.他同创立原子理论的新形式而和薛定谔共获1933年度诺贝尔物理学奖,1929年获英国皇家奖章,1952年获英国皇家学会科普利奖章,1968年获奥本海默奖章.他除了是英国皇家学会的成员以外,还是苏联科学院通讯院士和美国普林斯顿高级研究院、罗马教皇科学院的成员.狄拉克曾应邀到德国、美国、日本、苏联、新西兰、澳大利亚、荷兰等许多国家作访问讲学.1935年7月8日,他应我国清华大学物理系的邀请,从日本经塘沽到北平,在清华大学住了两三天,作了关于正电子演讲,并会见了北平的物理学界人士;嗣后,在周培源、任之恭、王竹溪等人陪同下游览了长城.这些访问讲学有力地促进了各国量子物理学的传播与发展.1972年在意大利的里雅斯特国际理论物理学中心召开的“物理学家的自然观”讨论会上,各国物理学家欢聚一堂为祝贺狄拉克七十岁生日举行了庆祝活动和学术交流活动.1981年5月各国科学家在美国新奥尔良的洛约拉大学举行为期三天的科学讨论会庆祝狄拉克的80寿辰.那次会提前开的原因是为了使奉献给他的纪念文集能在1982年8月送到他手里.1982年10月中国科学技术史学会组织的物理学史讨论会为庆祝狄拉克80寿辰举行纪念活动并给狄拉克发了贺电.1984年10月20日,狄如克在美国佛罗里达逝世.为悼念这位伟大的理论物理学家,英国剑桥大学圣约翰学院于19 85年4月20日举行了院重的纪念报告会.(曹南燕著:狄拉克)生平狄拉克1902年生于英国布列斯托尔市的一个教师家庭.他的父亲原籍瑞士,后移居英国,在布列斯托尔的一所商贸学校教法语.狄拉克从小喜爱数学,中学时常在课外自修较高深的数学,如非欧几何学.但他对理论与实在的关系的认识始终坚持一种朴素实在论的观点,认为现实世界是科学研究对象.中学毕业后,考入布列斯托尔大学学习工程.在工程数学中,他掌握了另一类与纯理论的精密数学不同的方法——近似方法;同时对理论物理学产生了浓厚的兴趣,特别是对爱因斯坦的相对论,怀有极大的热情和敬意.他在大学读书时,英国科学家爱丁顿曾带领科学考察队赴世界各地选择观测日全食的最佳地点,以证实广义相对论关于光线在强引力场中发生弯曲的预言.爱丁顿的观测结果倾向于认为,爱因斯坦的预言被证明了.广义相对论所描绘的那简洁而和谐的宇宙图景使人产生了深深的美感.他后来曾多次表示特别欣赏数学美,并说:“这是我们的一种信条,相信描述自然界的基本规律的方程都必定有显著的数学美,这对我们像是一种宗教.奉行这种宗教是很有益的,可以把它看成是我们许多成功的基础.”1921年,狄拉克大学毕业后本想到剑桥深造,但无法筹到足够的经费,转而在布里斯托尔大学数学系读研究生,这为他日后的理论物理研究打好坚实的数学基础,而且学会用最简洁的数学语言概括深刻而复杂的物理学问题.2年后,他终于获得机会到剑桥大学攻读理论物理博士学位.他本想追随爱丁顿或坎宁安研究相对论,并准备对相对论的理论发展作出贡献,但校方把他分配到量子论方面和专家福勒教授名下.他开始有点失望,但后来的事实证明,正是这个偶然的原因促成了他生平的又一次转折,为他的科学创造提供了千载难逢的机遇.因为在当时,相对论的基础工作已告基本完成,而量子论仍处于初创之中.福勒是卢瑟福的女婿,也是剑桥大学当时理论物理方面的重要人物.他同玻尔为首的哥本哈根学派联系密切,经常到欧洲大陆的理论物理中心访问,带来最新的学术研究消息.这时,狄拉克才开始了解到玻尔和索末菲的原子论等问题.他确信,由于物质世界的统一性,经典力学和量子力学之间应该有统一的基础.1924年,法国物理学家德布罗意提出一个把粒和波联系起来的假设,狄拉克被这设想的美妙所吸引,但又没有立即接受它,认为这纯属虚构.他仍然深深地沉浸在玻尔的理论中,他认为电子是在绕原子核的轨道上旋转的粒子.直到薛定谔运用这个假设作为桥梁,建立了美妙、和谐的、真正量子力学的波动方程,狄拉克才发现自己过去的认识错了.1925年前后,剑桥大学的俄籍物理学家卡皮察组织了定期科学讨论会叫“卡皮察俱乐部”.每周二晚饭后聚会一次,首先有人自愿宣读自己新近完成的科学论文,然后大家进行讨论和争论.这年夏天,海森堡应邀到这个俱乐部作了一次关于反常塞曼效应的报告.临到结束时,他又介绍了自己关于建立量子论的一些新的想法.不久,海森堡回到德国以后又把自己关于矩阵力学的论文寄一份给狄拉克.狄拉克仍然很难接受某些新观念,总觉得建立这些理论所使用的推导及附加条件太牵强附会.但过了10天之后,他又反复地阅读了海森堡的论文,终于从中受到很大的启发,认为它为新力学的发展提供了一条切实可行的途径.但是,海森堡的理论是没有考虑到相对论效应的.狄拉克对量子论的第一个工作是试图在考虑到相对论效应时如何改进海森堡的表述,以便把相对论和量子论这两大革命成果结合在一起.(科学方法卷)我升入布利斯托尔大学的工程学院.工程课程对我有强烈影响.以前,我只对严密的数学关系感兴趣.我讨厌任阿近似计算,总想避开它们;但作为一个工程师,我必须学会容忍它们.工程师是和现实世界打交道的,并且要作有关的教学计算,一他必须经常使用近似法.一个好的工程师应能判断怎样的近似是好的,怎样的近似将导致困难.我认识到在描述自然界时,人们必须容忍近似计算;甚至觉得近似计算工作是有趣的,有时也是美丽的.(狄拉克自传体文章:科学史译丛)学习工程期间,使我满足于用近似计算来研究自然.也许我们的所有自然规律都只是近似的,我们关于自然界的知识都不是最后的定论.任何理论都可能随着我们日后对自然界认识的加深而需要修正.我觉得我们应该永远记住这一点.在科学上我们所掌握的都不是最后的真理,而是随着认识扩大需要改变的东西.(狄拉克自传体文章:科学史译丛)。
史上今日:1902年8月8日 英国物理学家狄拉克出生
史上今日:1902年8月8日英国物理学家狄拉克出生狄拉克,1902年8月8日,他出生于英格兰西南部的布里斯托。
因天资聪颖,狄拉克跳级读完了中学,并在中学自学了相当高深的数学。
1918年,狄拉克进入布里斯托尔大学学习电机工程,后又进剑桥大学学习物理。
1923年,他成为剑桥大学圣约翰学院数学系的研究生,3年后获博士学位。
一生执着于自己的物理学研究的狄拉克,在他还是学生的时候,便自己创造了一种概括性强而逻辑简单的量子力学的形式。
1925年以后受海森堡的影响,他开始更加深入地研究量子力学,并把相对论引进了过来,建立了相对论形式的薛定谔方程,即著名的狄拉克方程。
1930年,狄拉克明确提出有一正一反两种电子,两种电子的质量相同,但所带电荷性质不同。
于是,物理学家们在实验室内通过实验寻找反电子存在的证据,以证明狄拉克的理论是否正确。
1932年,美国物理学家安德逊果然发现了这种反电子。
反电子的发现在物理学界引起了一次不小的震动。
12年之后,科学家们又发现了反质子。
狄拉克的工作,开创了反粒子和反物质的理论和实验研究的先河。
同时,一生著作极为丰富的狄拉克,他的名著《量子力学原理》以深刻而简洁的方式表述了量子力学,成为半个多世纪以来一直被人们尊崇的教科书。
此外,《量子力学讲义》《量子场论讲义》《希尔伯特空间中的旋量》《广义相对论》等著作早已流传世界各地。
在狄拉克眼中,科学研究中繁复的推理、严谨的公式都具有美感,而感受科学之美几乎是所有大科学家的心灵秘密。
狄拉克传记作者赫尔奇·克劳提到,对物理学之美的探索贯通狄拉克研究始终,正是对科学美的极致追求,使这位量子怪杰做出惊人的学术成就。
狄拉克简介
狄拉克简介
专业:理论物理学家、诺贝尔奖获得者
国籍:英语
为什么出名:为量子力学和量子电动力学的早期发展做出了贡献。
狄拉克与厄文·施罗德分享1933年诺贝尔物理学奖,“因为发现了原子理论的新的生产形式”。
狄拉克也以预测反物质存在的狄拉克方程著名:“KdSPE”KDSPs出生:布里斯托尔,英国,“KDSPE”“KDSPs”一代:最伟大的一代星座:LEO“KDSPE”“KDSPs”逝世:1984年10月20日(82岁)“KDSPE”已婚生活1937—01-02理论物理学家保罗·狄拉克(34)Margit Wigner保罗·狄拉克1933-12-10年诺贝尔物理学奖颁奖给保罗·狄拉克和埃尔文·施罗德“发现原子理论新的生产形式”在Facebook上分享著名诺贝尔奖获得者阿马蒂亚·森安瓦尔·萨达特罗伯特·蒙代尔著名物理学家卡尔·弗里德里希高斯乔斯林·贝尔·伯内尔约翰内斯·范德瓦尔斯。
狄拉克的童年
狄拉克的童年狄拉克在授课21岁时,狄拉克进入剑桥大学,接触到量子力学,他用了不到3年的时间,就跻身于量子物理一流研究者的行列,能与玻尔、海森堡和泡利比剑争锋了。
狄拉克的思维方式非常独特,可以像魔法一样变出那些解释实验现象的理论。
在他最伟大的成就之一中,狄拉克就是用这种方法促成了量子力学和爱因斯坦相对论的结合,这一直被认为是不大可能的,而且他还把结果以一个优美精致的描述电子的方程的形式呈现出来,并因此而获得诺贝尔物理学奖。
狄拉克的理论优美、简洁、深刻,经典著作《量子力学原理》是量子物理的权威性经典名著,对后世产生了极为深远的影响,甚至有人称之为“量子力学的圣经”。
在没有实验线索的情况下,狄拉克还预言了反物质的存在,这种与相应的物质粒子具有相同质量和相反电荷的粒子在当时还不为人们所知。
现在这个预言的成功被广泛认为是理论物理学最重大的胜利之一。
今天,在大量观测数据的支持下,宇宙学家普遍认为,反物质占了大爆炸产生的物质的一半;从这个角度上看,狄拉克是完全通过理性瞥见宇宙初期那另外半个世界的第一人。
就是这样一个伟大的、看上去风光无限的物理学家,他的内心其实也是充满着痛苦和压抑的,而且这样的痛苦还是他的父亲带给他的。
1902年,狄拉克出生在英国布里斯托尔小城。
他的父亲非常专制、偏执,这让他的童年生活充满了阴影。
他和他兄长以及妹妹没有任何社交生活,而是在家里度过了大部分时间,“我们从来没有访客。
”他的家庭被他那暴君似的父亲统治着,他日复一日地欺压他的妻子,并且坚持要求他的三个孩子用他的母语法语跟他说话,从来不许说英语。
在用餐时间,整个家庭被分成两部分:狄拉克的母亲和兄弟姐妹在厨房吃饭,说的是英语,而狄拉克却要和父亲一起坐在餐厅里,只能说法语。
这使得每一顿饭对狄拉克来说都成了一种折磨:他在语言上并没有天赋,而他的父亲又是个严师。
只要狄拉克一犯错——一个错误的发音,一个名词搞错了阴阳性,一个不恰当的虚拟语气——他的父亲总是会拒绝他的下一个请求。
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狄拉克
人类社会因科学进步,而科学家就是推动科学发展的源泉。
但不知从何时起,人
们对科学家有了一个少言寡语,不善交际的刻板印象。
事实上,尽管科学家或多或
少都喜欢沉浸在自己的世界里,但也绝非如此孤僻的。
他们与数字为伴,与公式
共舞,他们一生致力于推动人类进步的伟大事业。
总是孤独清苦,却一生无悔。
今
天我们要讲的狄拉克就是这样一位可爱又可敬的传统物理学家。
保罗狄拉克,量子力学的创始人之一,不仅预言了磁单极子,更发现了反物质,
是物理学界公认的最顶级天才之一。
曾为科学、为人类做出过巨大贡献。
只可惜当
今世界知道这个名字的人却寥寥无几。
或许这也与它独特的性格有关吧。
1902年,
保罗·狄拉克出生于英格兰布里斯托。
母亲是英国人,父亲是来自瑞士的移民,是
一位法语教师,对家人严厉而专制,他规定孩子们在家只能说法语。
据迪拉克自己
的回忆,家中完全没有社交气氛。
即使是家人之间,华液介绍,每次用餐之时,母
亲与迪拉克的哥哥费里克斯以及妹妹在厨房里吃饭。
而迪拉克和父亲两人则坐在餐
桌上狄拉克的法语不好,英语父亲又不听。
因他便宁愿选择不吱声,什么也不说。
后来狄拉克和哥哥费利克斯同在布里斯托大学同学工程。
兄弟俩在街头碰见擦肩而
过也互不言语。
因此狄拉克从小就对家人间无交流的现象习以为常,以为家家都如此。
后来狄拉克的哥哥终于在沉默中爆,于1925年自杀身亡。
所以看起来,哥哥
的自闭症恐怕还胜于迪拉克,直到狄拉克见到父母因为哥哥的死悲痛万分时,他才
恍然大悟,原来家庭成员之间还是有亲情存在的。
狄拉克后来回忆时说,我那时才知道原来父母亲是很在乎我们的,只可惜从小养
成的性格早已根深蒂固,难以更改了。
长大后的狄拉克照样沉默寡言,不喜欢和别
人打交道,很少主动说话甚至可以连续几个星期足不出户,很难让人接近。
他的兴
趣爱好不是很多,既不抽烟也不喝酒,唯一的娱乐项目是也偶尔看个连环画或是米
老鼠的电影而已。
所以在他的很多同事看来,狄拉克对数学之外的事物毫无兴趣。
以致当他结婚时同事们都感到十分惊讶,不过值得庆幸的是性格上的缺陷并未限定
住这位伟大的天才。
狄拉克从小就展现出远超常人的数学天分。
21岁时就以优异的成绩考入剑桥大学。
7年后年纪28岁的狄拉克便出版了巨著《量子力学原理》,这是物理史上重要的
里程碑,至今仍是力量子力学的经典教材。
书中提出了很多看起来很古怪的论断,
甚至用方程预示了反物质的存在。
当时他的同事还在被方程的哲学含义而困扰时,
狄拉克却突破性的提出语言是危险的,必须注重方程科学本身的价值。
他认为基础
物理是可以优雅的数学中拾取的,这一观点已渗入到整个探索自然的领域。
由于贡献突出,1932年正处于而立之年的狄拉克荣获了剑桥大学卢卡斯数学荣誉
讲座教授的职位,曾荣登此宝座的还有大名鼎鼎的牛顿和霍金,次年,又因建立了
狄拉克方程荣获当年诺贝尔物理学奖,这莫大的荣誉落在在任何人头上都该觉得自
豪不已,而性格内向的他却对好友卢瑟福说想拒绝这个荣誉,因为他讨厌名声,讨
厌工作媒体的大肆议论和宣传。
卢瑟福对他说:“如果你这样做,你会更出名,人
家更要来麻烦你。
最终,狄拉克像出嫁的姑娘一样,羞答答地走向了诺贝尔将领奖
台,并发表“电子与正电子的理论”的得奖演说,或许恰是因为狄拉克这种质朴,不追逐名利,专心研究的品质吧,就连同时代的物理巨擎都欣赏与信任狄拉克。
1933年,爱因斯坦筹建新泽西州普林斯顿高等研究院时,当被问及希望谁加入团队,爱因斯坦脱口而出的第一个名字就是狄拉克。
阿卜杜勒·萨拉姆也曾这样评价狄拉克,保罗·埃卓恩·莫里斯·狄拉克毫无疑问是这个世纪或任一个世纪最伟大的物理学家之一。
1925年、1926年以及1927年他三个关键的工作奠定了其一量子物理,其二量子场论以及其三基本粒子理论的基础。
没有人即便是爱因斯坦有办法在这么短的期间内对本世纪物理的发展做出如此决定性的影响。
时光荏苒,韶华易逝。
转眼间昔日那个朝气蓬勃的少年已成为古稀老人,68岁的狄拉克为了与嫁到美国佛罗里达州的女儿住的近一点,与1970年以剑桥大学荣誉教授的身份全职加盟罗里达州立大学。
他在那里平静地度过了辉煌一生的。
最后十四年,于1984年10月20里辞世,被安葬在位于英国伦敦的威斯敏斯特教堂的玫瑰坪墓园,俗称西敏寺,是英国国王登基和皇室举行婚礼的地方。
这里长眠着很多伟大人物,如牛顿、达尔文、狄更斯、邱吉尔、弥尔顿,就在牛顿墓旁放置了一块墓碑,上面镌刻着保罗·狄拉克,以及他那优美的方程式。
在狄拉克去世不久,英国物理学会颁发狄拉克奖章,以表扬在物理上有杰出贡献的人。
另外,英国物理学会将布里斯托的出版总部,也取名为狄拉克楼。
狄拉克的伟大,在于他平淡质朴的科学追求,他说:“我的工作中有很多时候只是在玩方程式,看看可以得到什么结果。
”或许,这就是一位“像羚羊一样害羞”的物理学家,最迷人的魅力所在。
他坚韧执着、直接坦率、无私奉献的科学精神永远激励着我们在探索科学的道路上不断前行,他那鲜活的个性更让我们看到了一个不一样的科学家,不一样的狄拉克。