world-history
Paul Dirac'ın kuantum Mekaniklerine ve Parçacık Fiziğine Katkıları
Table of Contents
Erken Yaşam ve Eğitim
Paul Adrien Maurice Dirac 8 Ağustos 1902'de Bristol, İngiltere'de, katı disiplin ve sessiz entelektüel yoğunlukla işaretlenen bir aileye girdi. Babası Charles Dirac, hem dilsel disiplin hem de kalıcı bir yenidenlik ile birlikte İsviçreli bir öğretmendi; annesi, Florence Holten, bir matematik için dikkat çekici bir şekilde hizmet etti.
Dirac başlangıçta Bristol Üniversitesi'nde mühendislik takip etti, 1921 yılında elektrik mühendisliğinde birinci sınıf bir derece kazandı. Bu eğitim ona pratik, problem çözme zihniyeti verdi, daha sonra soyut fizike yaklaşımından etki etti - o zaman bir mühendisle birlikte hareket etti, Ralph Fowler'in gözetimi altında kısa ve tatmin edici bir şekilde, Almanya'dan gelen ikinci bir lisansın tamamlanmasıyla birlikte, 1926'da yeniden ortaya çıktı.
Kuantum Mekaniği ve Bir Öncün Yükselişi
Dirac'ın doktora çalışması, iki görünüşte kuantum mekaniğinin formülasyonlarını birleştiren genel bir dönüşüm teorisi üretti: Werner Heisenberg'in matrix mekanikleri ve Erwin Schrödinger'in dalga mekaniği.Dörtüncü Boyutlu sayılar, klasik ilişkiler konseptini tanıttılar.) kuantum sayıları) ve Erwin Schrödinger'in dalga mekaniği.[Dönetici rakamlara göre) ve Poisson'un klasik ilişkilerden alıntılandığı sonucuna vardı.
1926 yılında, Enrico Fermi'nin bağımsız olarak, Dirac, elektronların yarı-integer spin ile yönetimsel parametreleri, şimdi metallerin metallerdeki iletimlerine ilişkin olarak bilinen kuantum istatistiki olarak ortaya çıktı.
Dirac Equation: Kuantum Mekaniği ve Özel Relativity
1927'de teorik fizikteki en acil problem, Cambridge çalışmasında olumsuz olasılık kesintilerine ve diğer anomalilere genişletildi.Dirac, her iki zamanda ve uzayda ilk sipariş edilen bir denklemi aradı, ancak kuantum olasılık yorumu ve Lorentz değişmez.
1928 yılında Dirac adını taşıyan denklemi yayınladı:
[FONT:0][Dönemli [Döntilmiş:2)[DÜye: 3)[Üye Olmayanlar İçin[Üye Olmayanlar İçindekiler)[*)
Bu deceptly kompakt ifade, 4×4 matriks (theurFLT:0)gamma matriks) elektronun spinini görerek bir şekilde birleştirir.The gamma matriks kendilerini tatmin eder, Dirac denklemi -muhtemelen bir reklam eki - doğal olarak ölçüm teorileri ve süpersimetri gelişimi olarak ortaya koyar.
Antimatter'ın Önü: Delik Teorisi ve Positron
Olumsuz enerji durumlarını yorumlayabilmek için, Dirac 1930 yılında, vakumun atomik enerji devletlerinin bir deniz olduğunu önerdi - şu anda elektronun kütleli görüntüsüne sahip olması gerektiğini fark etti. 1932 yılında Carl Anderson, pozitif yüklerle aynı kütleyi keşfetti ve aynı kütleyi 1936 yılında Nobel Ödülü'nü onayladı.
Dirac Sea'dan Modern Kuantum Alan Teorisine
Dirac deniz resmi şimdi Dirac alanı ile ilgili ilk yorumlar olarak kabul edilirken, Dirac denklemi (QFT), Dirac denklemi kendi merkezi olarak kalmıştır. QFT, parçacıkların alt alanlarının referansları ve antipartiküller, daha zarif bir alan dengesi çerçevesinde değiştirilir, ancak Dirac denklemi, elektronlar, muons ve kuarsabitler gibi hareket denklemleri sağlar.
Bra-Ket Notation ve The Mathematical Language of Quantum Mechanics
Dirac denkleminin ötesinde, Dirac devrime yol fizikçileri kuantum mekanikleri yazdı. 1939 yılında ise şöyle diyor: 0 3) Kuantum Mekaniğinin İlkeleri), süperpozisyon, iç ürünler ve projeksiyonlar gibi operasyonlar yaptı. [Döneticiler için ⁇ | lineer fonksiyoneller ve ketler için|teksler için|tekler için|her derste, her türlü çizimi kullanarak fiziksel tasarımlara ve çizimler haline getiriyor.
Dirac'ın kitabının kendisi, koncise, kesin ve sıklıkla birforist tarzına ünlü bir metin haline geldi.Bu, fizikçilerin kuantum teorisinin öğretimini çok derinden etkilemişti (yalnızca Drac’ın mirasına uyması için değil, ancak o da matematiğin tam anlamıyla bir yaklaşımı da tanıttı).
Kuantum Elektrodinamik ve Kuantum Alan Teorisinin Doğumu
Dirac'ın 1927 yılında radyasyon ve radyasyonun absürtasyonu üzerine kağıt yaygın olarak kuantum alanı teorisinin doğumu olarak kabul edilir (QFT). Buna karşın, Freud gibi fizikçiler Dirac'ın tam olarak nasıl oluşturulacağını ve yok edildiğini gösterdiler.Bu, QED teorisini ortaya koydu - muhtemelen en kesin olarak test edilen teoriyi).
Dirac denklemi ayrıca spin-1⁄2 fermions in Feynman diagrams.In her hesaplamaları ile Dirac denklemi ile başlar.Ayrıca, denklemin makrooskopik malzemelere şaşırtıcı uygulamaları bulunur, yüksek enerji fiziği ve kontenjaz madde araştırmaları olarak davranır.
Manyetik Monopoles ve Constrained Dynamics
Dirac, laurels'in üzerinde dinlenmeye gerek yoktu. 1931 yılında, manyetik sorumlu kuantum mekaniğini inceledi ve evrenin tek bir manyetik monopole var olup olmadığını gösterdi, elektrik yükünün niceleştirilmesini açıklayabilir.[Dönetici:0) × e = n ⁇ c/2g:2g[Döneticileri ve yüzeysel olmayan iki manyetik keşifle birlikte ikiyüzlülükle ilgili olarak, iki manyetik araştırma ve yüzeysel araştırma ile ilgili olarak, ikiyüzlülük bir araya gelir.
Dirac ayrıca, karmaşık sistemlerin dinamiklerine önemli katkılar sağladı, ağırlık analizinin geliştirilmesini sağladı:0)Dirac braket[Dönetici 1) ve Hamilton'ın teorilerine kuantum mekaniğini formüle etmek için Hamiltonian yaklaşımı formüle etti. Bu çalışma, bugün genel göreli teorisin nicelleştirilmesi ve standart bir araç olarak ölçülmesi için gerekliydi.Dirac'ın Hamiltonian analizinin standart modelinin ötesindeki ölçütleri ve ölçüm teorisinin incelenmesi için hala çaba sarf etti.
Philosophical Principles and the Estetik Senbilite
Kariyeri boyunca, Dirac, Dirac denklemini inşa etmeye ve daha sonra manyetik monopoller ve büyük sayılar hakkında spekülasyon yapmaya devam etti. Dirac, fizikçilerin nesillerini etkilemişten daha değerli bir fiziksel yasa olduğunu söyledi.Bu estetik prensip onu doğrudan doğruya doğru doğru doğru doğru bir şekilde doğrulayıcıydı.
Dirac ayrıca fizikteki rolü üzerine güçlü görüşler tuttu. Matematikçiler genellikle fizikçilerin daha sonra faydalı olduğunu keşfedeceğini savundu - doğadaki “matematik oyun” olarak adlandırdığı tema.Bu bakış açısı, yaklaşımını şekillendirdi: fiziksel yorum hakkında endişelenmeden, evrenin en şık yapıya uygun olacağını düşünüyordu.
Daha sonra Kariyer, Kişilik ve Etki
Dirac, 1932'de Cambridge'deki Lucasian Profesör oldu, daha önce Isaac Newton tarafından düzenlenen bir sandalye oldu. 1971 yılına kadar Cambridge State Üniversitesi'ne taşındı, ardından konuşmacının mantığına kadar çalışmaya devam etti. Konuşmasında aşırı hassaslığıyla birlikte şaka yaptı - sohbet etmek için şaka yaptı - etkisi çok büyük oldu.
Dirac'ın kişiliği, çalışmalarının en kısa sürede oynadığı fikirleri önceden ayırt etmek için ayrıydı. Ancak, utangaçlığı ve edebi düşüncelerin, yöntemini hemen fiziksel yorumlamaksızın tanımlamaktaydı.
Miras ve Tanıklık
Dirac 1933 yılında Nobel Ödülü aldı, 1939 yılında Copley Madalyası, 1952 yılında Max Planck Madalyası ve 1973 yılında Başarı Yeri[Dönetici Fiziği Merkezi tarafından desteklenen)Dirac Drac Madalyası [Dönetici Fizik için Uluslararası Merkezi tarafından desteklenen) [Döneticileri:Dörtüncü Boyutlu Fizikler İçin Özellik|Dönemlileri [Dönemli)[Döneticileri [Döneticileri/Döneticileri)[Döveler[Döneticileri, ► 1.
Dirac'ın fikirleri yüksek enerji fiziğinde araştırma yapmaya devam ediyor, konsmolojiye yol açıyor ve standart model, manyetik monopoleler için arama, tüm denklemlere güvenen denklemlerin gelişimi ve onun hikayesi, derin bir matematiksel düşünmenin, meditasyonun yönlendirilmesiyle yollanan güçlü bir hatırlatmadır, gerçekleri hayal kırıklığına uğratmadı.
[FONT:0) Paul Dirac'ın katkıları:
- spin-1⁄2 partikülleri için relativistic Dirac denkleminin Formülasyon
- Antimatter (positron) Prediction of antimatter (positron)
- Ölçeğinin Yokluğu
- kuantum mekanik teorisinin geliştirilmesi
- Fermi-Dirac istatistiki
- kuantum elektrodinamikte temel iş
- Manyetik monopolelerin teorik tahminleri ve şarj ölçümleri
- Hamiltonian genel göreli ve kısıtlı sistemlere katkıda bulun
Ayrıca okuma ve referanslar
Dirac'ın yaşamını ve çalışmasını derinleştirmek isteyenler için, bu yazar kaynakları mükemmel bir detay sağlar:
- [0]Paul Dirac – Biografik – NobelPrize.org).
- [0]Quantum Alan Teorisi - Stanford Encyclopedia of Philosophy).
- [0]Dirac ve Antimatter Keşifleri (APS Physics)
- [FONT:0]Dirac'ın Equation ve Antimatter'in Önlenmesi - Fizik Bugün