world-history
התרומות המדעיות של פול דיאק ל-Qumummechanics ו-Particle Physics
Table of Contents
החיים המוקדמים והחינוך
פול אדריאן מוריס דיאק נכנס לעולם ב-8 באוגוסט 1902 בבריסטול, אנגליה, למשפחה המסמנת משמעת קפדנית ועוצמה אינטלקטואלית שקטה.אביו, צ'ארלס דיאק, היה מורה צרפתי יליד שוויצרי עם סטנדרטים מדויקים; אמו, פירנצה חנה הולטן, שימשה כתוכנית ספרנית.דיאק היה בעיקר בודד - אביו התעקש שהמשפחה תדבר רק בצרפתית על השולחן, מנהג שמטפחת משמעת מוקדמת של בית ספר למתמטיקה, שהיה קיים, ובודד, הוא כבר בגיל 16.
דירק רדף בתחילה הנדסה באוניברסיטת בריסטול, להרוויח תואר ראשון בהנדסה חשמלית בשנת 1921. הכשרה זו נתן לו חשיבה מעשית, לפתרון בעיות כי מאוחר יותר השפיע על הגישה שלו לפיזיקה מופשטת - הוא לעתים קרובות "משוחק עם משוואות" כמו מהנדס היה tinker עם מעגלים.לאחר קצר ולא מעניין של תואר דוקטור, הוא כבר עבר תואר שני של אוניברסיטת ג'ון סטראק, אשר עבר תואר שני של אוניברסיטת קיימברידג ', לאחר מכן, הוא כבר עבר תואר שני של תואר שני של אוניברסיטת תואר שני, לאחר מכן, הוא עבר תואר שני של אוניברסיטת קיימברידג 'ה מהפכה, הוא היה בעבר, לאחר תואר שני של אוניברסיטת קיימברידג 'ה, הוא היה כבר עבר תואר שני של אוניברסיטת קיימברידג 'ה, הוא היה כבר עבר תואר שני של אוניברסיטת תואר שני של אוניברסיטת קיימברידג 'הוא היה כבר עבר תואר שני של אוניברסיטת ברקלי, הוא היה על ידי תואר ראשון, לאחר תואר שני, הוא היה בעבר, 000, לאחר תואר שני, לאחר תואר ראשון, לאחר תואר שני, הוא היה בעבר, הוא היה על ידי תואר שני של אוניברסיטת ברקלי, הוא היה הראשון של אוניברסיטת ג 'קו, 000 מהפכה, 000, לאחר תואר שני של אוניברסיטת ריצ 'ה, לאחר תואר שני של אוניברסיטת ברקלי, לאחר תואר ראשון, הוא היה כבר עבר תואר ראשון, לאחר תואר ראשון, 000,
עבודה מוקדמת במונומקים קוונטיים ועלייה של פיוניון
עבודת הדוקטורט של דירק יצרה תיאוריה כללית של טרנספורמציה, שיחדה את שני הנוסחאות המתחרות לכאורה של מכניקת הקוונטים: מכניקת המטריקס של ורנר הייסברג ומכניקת הגל של ארווין שרינגינגר, הראו שהם פשוט ייצוגים שונים של מבנה מתמטי עמוק יותר.הוא הציג את הרעיון של FLT:0q-ractsFLT:1 (מספרים קוונטיים) ו-Flastication:2cson (מחדש) אשר ניתן היה להחליף את הרעיון של עבודות קלאסיות) באופן מיידי של מספר כפול (מחדש)
בשנת 1926, באופן עצמאי של אנריקו פרמי, דיאק הביא את הסטטיסטיקה הקוונטית השולטת חלקיקים עם ספין למחצה, הידוע כיום בשם FLT:0Fermi-Diracir סטטיסטיקותFLT:1 (הפרק האחרון) , הסביר מדוע אלקטרונים מצייתים לעיקרון של פיסטונרים של אטומים-ההשפעה של הסטטיסטיקות של האטומיות-פראקציוניסטים, כך שהתבססו על התנהגות של חומר בדת גבוהה, מהדת האלקטרומגנטית, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, של הגרסאות של האלקטרומגנטיות של חומר גנטיות, אשר נוצרות של האלקטרומגנטיות, אשר נוצרו תחת השפעתם, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, אשר נוצרות של האלקטרומגנטיות של הסטטיסטיקות של האלקטרומגנטיות של האלקטרומגנטיות של האלקטרומגנטיות של האלקטרומגנטיות, כך, תחת השפעתן, תחת השפעתם, על ידי האטומיות של האלקטרומגנטיות של האלקטרומגנטיות של האלקטרומגנטיות של האטומיות של האטומיות של הסטטיסטיקות של האלקטרומגנטיות של האלקטרומגנטיות של האטומיות של האלקטרומגנטיות של ה
השוויון של דיאק: להתחתן עם מכניקה קוונטית ויחסים מיוחדים
עד 1927, הבעיה הדוחקת ביותר בפיסיקה תיאורטית הייתה להרחיב את מכניקת הקוונטית למהירויות קדמוניות.משוואהו של שרדינגר תיארה חלקיקים נעים לאט יחסית לאור, אך ניסיונות להפוך אותו ליחסי – ללא ספק משוואה קליין-גורדון – שהוצמדה להסתברות שלילית של דנון ונומנגינות אחרות. לעבוד לבד במחקרו בקיימברידג', דיאק ביקש משוואה שצריכה להיות סדר ראשון הן בזמן והן בחלל קוונטי, עם ההסתברות.
בשנת 1928 פרסם דיאק את המשוואה הנושאת את שמו:
(ב) ויקרא י"ד:2 ויקרא י"ד: ויקרא י"ד: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
ביטוי קומפקטי זה משתמש 4×4 מאפים (ה-FLT:0gamma matricesFLT:1) כדי לשלב את הספין של האלקטרוני עם היחסות. משוואה דיאק חזה כי הספין של האלקטרוני - כמו תוספת אדמדן - באופן טבעי כדרישה יחסית, אפילו יותר התחלה, המשוואה החיובית והשלילית של דיאגרה של פתרונות מורכבים של עבודה מאוחר יותר.
החיזוי של אנטי-חומר: תורת החור והפוטירון
כדי לפרש את מצבי האנרגיה השליליים, דיאק הציע ב-1930 שהוואקום הוא ים של מדינות אנרגיה שליליות מלאות – ה-FLT:0Dirac SeaearFLT:1 .A חור בים הזה היה מתנהג כחלקיק בעל מטען חיובי ואותו מסה כמו האלקטרונים. Diracsi בתחילה speced את החור עשוי להיות הפרוטון, אבל מהר מאוד הבין שהוא חייב להיות בעל המסה של אלקטרון, אשר נקראה של די-אלקטרונית ה-קוריאנית, בשנת 1933, אשר שימשה, הוא עשה שימוש ב-ה-ה-ה-ה-ה-ה-ה-התגובה ה-ה-הזיכרון, אשר הייתה ידועה, אשר הייתה זו, אשר הייתה ידועה ב-האנטי-האנטי-קוריאנית-המתהמתהמתהמתוקציה ה-האנטי-המתוק.
ים דיאק לתיאורית השדה הקוונטי המודרני
בעוד שהתמונה של הים דיאק נחשבה כעת לפרשנות מוקדמת אשר כבר על ידי תורת השדה הקוונטי (QFT), משוואה דיאק עצמה נותרה מרכזית. ב QFT, חלקיקים הם ציטוטים של שדות בסיסיים, ואנטי חלקיקים הם תוצאה טבעית של לכמת שדה הפיזיקה באופן ישיר של "הטבע" משוואה דיאק.
אנגלית: Bra-Ket Notation and the Math Language of Quantum Mechanics
מעבר למשוואה דיאק, דיאק מהפכה בדרך שבה הפיזיקאים כותבים מכניקת הקוונטים בספרו משנת 1939 (FLT:0) העקרונות של מכניקה קוונטית (Qum MechanicsphFLT:1), הוא הציג את הפיזיקאים:2bra-ket לאנרת ספרים 3: כל ⁇ ) עבור פונקציונליות ופרויקטים לינאריים; זה לא מופשט של מצבים קוונטיים כמו אלמנטים קוונטיים, כמו מכניקת נייר אורגנומטרה, ואופן, כל אמצעי זהירות, כל אחד, כל אחד, הופך להיות ממוקדים, כל חומר גופני.
ספרו של דיאק עצמו הפך לטקסט קנטוןי, הידוע בזכות סגנונו, מדויק ולעתים קרובות ארגנטיני.זה עבר מהדורות מרובות והשפיע עמוקות על תורת הקוונטים לדורות.הההה לבדה הייתה מבטיחה את המורשת של דיאק, אך רק אחת מתרומותיו הרבות.
אלקטרודינמיקה קוונטית ולידה של תורת השדה הקוונטי
ניירו של דיאק ב-1927 על הפליטה והקליטת הקרינה נחשב נרחב ללידה של תורת השדה הקוונטי (QFT) בו, הוא התייחס לשדה האלקטרומגנטי כמערכת קוונטית, ומראה כיצד פוטונים נוצרים ונחרבים במהלך מעברים אטומיים.זה הניח את היסודות ל-FLT:0quantum אלקטרודינמיקה שלו (QED) מאוחר יותר פיזיקאים, כמו Feynman, בדיוק בנוי על ידי תאוריה זו, אך ורק על ידי ויזואליזציה, אשר נותרה עם זאת באופן קבוע, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם תאוריה של פיזיקאים, אשר המשיך פיזיקאים של , אשר המשיך ויזואליזציה מלאה, עם זאת, על ידי התבוננות, עם , עם זאת, עם זאת, עם פיזיקאים, עם זאת, עם זאת, עם פיזיקאים של פיזיקאים רגילים, עם , עם פיזיקאים, עם פיזיקאים לא נוח, עם פיזיקאים, עם ⁇ , עם פיזיקאים, עם פיזיקאים, כדי להמשיך ⁇ , עם פיזיקאים, על ידי התבוננות עצמית, על ידי התבוננות עצמית, על ידי התבוננות עצמית, אשר המשיך ⁇ , אך ורק על ידי
משוואה דיאק מספקת גם את ה-Proagator עבור ספין-1 וחצי fermions בתרשיםs Feynman.כל חישוב של פיזור חלקים בפיזיקה חלקיקים מתחיל עם משוואות דיאק. יתר על כן, המשוואה מצאה יישומים מפתיעים בפיסיקה החומרית מזוומנת: בגרף, אלקטרונים מתנהגים כמו פרמונים חסרי מצפון, ובטופים טופולוגיים, מדינות פני השטח מתוארות על ידי חומר מטבולי, כך, כך, חומרים מקרו-אנרגיה נמוכה יותר.
מונופול מגנטי וקונסולי Dynamics
[ה] לא היה מרוצה מההלאורלות שלו בשנת 1931, הוא בחן את מכניקת הקוונטים של מטען מגנטי והראה שאם מונופול מגנטי יחיד קיים ביקום, הוא היה מסביר את הקוונטים של תשלום חשמלי.המצב הוא (FLT:0g × e = n ⁇ c/2FLT:1 (שם LT2gLT3 הוא המטען המגנטי, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, 2, 000 מעלות חשמליות).
דיאק גם תרם רבות לדינמיקה של מערכות מחוסנות, פיתוח ה-FLT:0Dirac bracketveFLT:1 וגיבוש הגישה ההמיניסטית לאמוד תיאוריות.העבודה הזו הייתה חיונית לכמת היחסות כללית ולהישאר כלי סטנדרטי בפיסיקה תיאורטית.הניתוח ההמיניסטי של דיאק של הכבידה סיפק את נקודת המוצא של כוח הכבידה הקוונטים, שדה שעדיין שואף להגדרה של שיטות לימוד קוונטיות, מעבר לשיטות הלימוד הסטנדרטיות של איינשטיין.
עקרונות פילוסופיים וזמינות אסתטית
במהלך הקריירה שלו, דיאק שיבח יופי מתמטי כמדריך לאמת פיזית.הוא אמר: "חשוב יותר שיהיה יופי במשוואות של אחד מאשר להיות הניסוי המתאים" העיקרון האסתטי הזה הוביל אותו בבניית משוואה דיאק ובהמשך בספקולציות על מונופולטים מגנטיים ומספרים גדולים יותר.
דיאק גם החזיק בדעות חזקות על התפקיד של המתמטיקה בפיסיקה.הוא טען כי מתמטיקאים מפתחים מבנים שפיזיקאים מגלים מאוחר יותר להיות שימושיים - נושא שהוא כינה את "משחק האימהי" של הטבע.פרספקטיבה זו עיצבה את גישתו: הוא יבדוק אפשרויות מתמטיות רשמיות ללא דאגה בפירוש פיזי, תוך שהוא מאמין שהיקום יתאם בסופו של דבר למבנה האלגנטי ביותר.
קריירה מאוחרת, אישיות והשפעה
דירק הפך לפרופסור למתמטיקה בקיימברידג' בשנת 1932, כיסא שנערך בעבר על ידי אייזק ניוטון, הוא נשאר בקיימברידג' עד 1971, ולאחר מכן עבר לאוניברסיטת מדינת פלורידה, שם המשיך לעבוד עד מותו בשנת 1984.למרות השקט האגדי שלו - קוליגים התבדחו על "יחידות של דביקה" של שיחה - השפעתו הייתה עצומה.
אישיותו של דירק הייתה ייחודית כמו עבודתו.הוא היה ידוע בהתמקדותו, לעתים קרובות עורך משפט אחד במשך שעות.אבל הוא יכול גם להיות משחקני בדרכו שלו, מתאר את השיטה שלו כ"משחק עם משוואות" מבלי לדאוג לפרשנות פיזית מיידית.שילוב זה של הקפדה ונטישה רעיונות שרצפים עשרות שנים לפני הניסויים.
מורשת והכרה
(ב-1933) קיבל פרס נובל ב-1933, מדליית קופלי ב-1939, מדליית מקס פלאנק ב-1952, ומסדר המרייט ב-1973.היום, מדליית דיאק (המרכז הבינלאומי לפיזיקה תאורטית) מכבדת תרומות יוצאות דופן לפיזיקה התיאורטית (המכונה בשם "החלקיקים" (FLT:0Diraclefields: 1)
הרעיונות של דיאק ממשיכים לעצב מחקר בפיסיקה באנרגיה גבוהה, חומר מזוהם, וקוסמולוגיה.מודל הסטנדרטי, הניסויים הכפולים של ערפיליות, ומודלים של חומר אפלה כולם מסתמכים על משוואות דיאק שנוסחו או בהשראתו.סיפורו הוא תזכורת חזקה לכך שחשיבה מתמטית עמוקה, מונחת על ידי תחושה לא מובנת של אלגנטיות, לא יכולה לפתוח מציאות שאף אחד לא חשב על כך שזוהי הסיבה למשוואות מתמטיות, אלא רק למוליך, אלא רק לחיקוי של התפתחות קוסמית, אלא רק של ממשית, אלא רק של ממשית, אלא רק של ממשית, אלא של ממשית, אלא של ממשית, אלא של ממשית, אלא של ממשית, אלא של ממשית, אלא של ממשיתות, אלא של ממש, אלא של ממשיתות, אלא של ממשיתות, אלא של ממש, אלא של ממש, אלא של ממש, אלא של ממש, אלא של ממשיתות, אלא של ממשיתות, אלא של ממש, של ממשיתות, אלא של ממשיתות, של ממש, של ממש, אלא של ממש, של ממש, אלא של ממש, היא רק של ממשיתות, של ממש, היא רק של ממשיתות, אלא של
(ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- פורמולה של משוואה הדיאק היחסית לחלקיקים של ספין-1 וחצי
- חיזוי אנטי-חומר (positron)
- המצאת הזיכיון
- פיתוח תורת הטרנספורמציה של מכניקת הקוונטים
- « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «
- עבודה מוסדית באלקטרודינמיקה קוונטית
- החיזוי ההוריקטי של מונופולטים מגנטיים ומדכא הקוונטים
- תרומות ליחסיות הכללית של המילטון ומערכות מחוסנות
קריאה והערות נוספות
לאלה המבקשים להעמיק את הבנתם את חיי דיאק ולעבוד, מקורות סמכותיים אלה מספקים פרטים מצוינים:
- פול דיאק (Bographical) - נובלל (AgwePrize)
- (FLT:0)Quantum Field Theory - אוניברסיטת סטנפורד של פילוסופיהורפל 1
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ,0) , נבואות האנטי-חומר (Platation)