保罗·狄拉克简介

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。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年和她结婚。结婚一年后，他们的第一个孩子雷金纳德·狄拉克出生。1902年8月8日，他们的第二个孩子保罗·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。和哥哥、妹妹一样，保罗一出生就加入了瑞士国籍，直到1919年17岁时才取得英国国籍。

早年求学

保罗·狄拉克，1902年8月8日出生在英格兰西南部的布里斯托，成长在毕晓普斯顿区的城市。他的父亲，查尔斯·埃卓恩·拉迪斯拉斯·狄拉克是一个曾在布里斯托教书的法文老师，从瑞士瓦莱州的圣莫里斯移民到英国。他的母亲，佛罗伦斯·汉娜·狄拉克原姓霍尔滕，是一位船长的女儿，曾在布里斯托中央图书馆担任图书管理员。保罗有一个妹妹，叫阿特丽斯·伊莎贝尔·玛格丽特，大家称她为贝蒂，还有一个哥哥，雷金纳德·查尔斯·费利克斯，大家叫他费利克斯。费利克斯在1925年3月自杀。狄拉克后来回忆说：“我的父母非常痛心。我不知道他们这么在乎……我从来不知道父母应该照顾自己的孩子，但自从这件事后，我了解这件事。”

查尔斯和他的孩子们注册的是瑞士国籍，直到1919年10月22日才归化为英国籍。狄拉克的父亲虽然他不赞成体罚，但却是一个严格和专制的人。狄拉克与他的父亲的关系很紧张，以至于在他父亲死后，他写道：“我觉得我更自由了

科学贡献

狄拉克因创立有效的、新型式的原子理论而获得1933年的诺贝尔物理学奖。

狄拉克发展了量子力学，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的电子；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，还预言存在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

创立量子力学

1925年，狄拉克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。

天才有两种。一种是普通的天才，他们的成就其他人也可以做到，只要他足够的努力并且有一点好运。另一种是超常的天才（数学家MarkKac称他们为“魔术师”）。他们有着惊人的、不循常理的洞察力，很难有其他人能达到那一种智慧。爱因斯坦就是这样一类天才。1984年辞世的保罗·狄拉克也是一位超常的天才，他的方程预示了反物质的存在，他可以说是继牛顿之后英国最伟大的理论物理学家。狄拉克在23岁时成为量子力学的创始人之一。该理论是在二十世纪二三十年代发展起来的，提出了很多看起来很古怪的论断，其中包括世界是不可能被完全了解的基本事实。但是当他的同事还在被方程的哲学含义而困扰时，狄拉克认为语言是危险的，而只注重数学上的价值。对他而言，方程是美丽的。随着年龄的增长，

为了与他的女儿玛丽住得近一点，狄拉克在1969年辞去剑桥大学的职务并接受佛罗里达州立大学提供的教职。在最后的十四年里，狄拉克大部分的时间都在迈阿密大学与佛罗里达州立大学里度过。

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。

欧洲政局的混乱导致了二战，也分裂了原本完整的欧洲学术环境。量子力学就是诞生于这样的环境中。狄拉克和这场冲突中的每一方都保持着忠实的朋友关系。他曾试图营救被苏联政权扣押的俄罗斯物理学家PeterKapitza，但没有成功。他还真诚地对待被怀疑为纳粹拥护者的德国物理学家沃纳·卡尔·海森堡。

狄拉克是出了名的沉默。他很少讲话，安静成了他的标签。他不愿与人争执。他情感上孤僻，似乎丧失了对社会的敏感。在他的很多同事看来，他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惊讶。然而，就像GrahamFarmelo为他作的传中所说的，狄拉克不仅仅是一个无趣的计算器。他很喜欢看连环画和米老鼠电影，后来还迷上了一个美国女歌手Cher。

Farmelo充满同情地描述了狄拉克不幸的家庭背景。他的父母似乎憎恨着对方，他的哥哥是自杀身亡的。狄拉克把哥哥的死归结为父亲的错，当然他父亲的某些行为也证实了这一点。在狄拉克赢

1930年《量子力学原理》

这本书用现代记号（大部分由狄拉克本人发展出来）总结了量子力学的概念，在书的结尾部分也探讨了他首先开创的电子的相对论性理论。（即狄拉克方程）此书的写作未参照任何量子力学相关著述。

1966年《量子力学讲义》

书中探讨了许多在弯曲时空下的量子力学。

1966年《量子场论讲义》

这本书以哈密顿力学方式奠定了量子场论的基础。

1974年《希尔伯特空间中的旋量》

这本书以1969年在迈阿密大学的授课讲义为基础，从一个真实的希尔伯特空间出发，处理了旋量的基础层面。狄拉克以预言的方式说道：“从一个只有费米子变量的理论出发，可以自然得到玻色子的变量，这使得有无限多的费米子变量。必然存在有玻色子变量与电子相关连……”

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。

1978年《物理学的方向》

由狄拉克在新南威尔士大学一系列演讲集结而成。

获奖荣誉

狄拉克与埃尔温·薛定谔由于“发现了原子理论的新形式”共同获得1933年的诺贝尔物理奖。此外，狄拉克在1939年获颁皇家奖章，1952年获颁科普利奖章以及马克斯·普朗克奖章。

他在1930年被选作皇家学会院士，1948年和1971年分别被选作美国物理学会及英国物理学会荣誉会士。1973年狄拉克获颁功绩勋章，在英国这是极高的荣誉。他曾拒绝被册封为骑士，因为他不想对他的名字作出更动。

研究风格

他的学生约翰·波罗金侯恩曾回忆道：“有次他被问到对于物理的核心信念，他走向黑板并写下‘自然的法则应该用优美的方程去描述’”。

1955年狄拉克在莫斯科大学物理系演讲时被问及他个人的物理哲学，他这么回答：“一个物理定律必须具有数学美。”狄拉克写上这句话的黑板至今仍被保存着。

基于对数学美的要求，狄拉克不能接受使用重整化的方式去解决量子场论的无穷发散。一场演讲中，他说道：

“如果你对积分范围作了截断，你便引入了一个