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2017年12月18日 星期一

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狄喇克,P.A.M.  英国理论物理学家。1902年8月8日生于布里斯托尔,1918年入布里斯托尔大学学电机工程,毕业后入剑桥大学圣约翰学院改学物理,1926年得剑桥大学哲学博士学位。1930年他被选为英国皇家学会会员,1932年起任剑桥大学卢卡斯讲座数学教授,1969年退职,1971年起任美国佛罗里达大学教授。1984年10月20日逝世。由于对量子力学所作的贡献,他于1933年获诺贝尔物理学奖。
  在1925年,狄喇克还是研究生时,就提出了量子力学的一种数学形式q数(非对易代数)理论,成为量子力学的创立者之一。1926年,他发现了用反对称波函数表示全同粒子系统的量子统计法则(后被称为费密-狄喇克统计,见量子统计法)。1927年,在讨论辐射的量子理论时,通过把电磁场量子化,首先提出了二次量子化理论;为建立量子场论找到了一个出发点。1928年狄喇克提出了电子的相对论性运动方程(狄喇克方程),奠定了相对论性量子力学的基础。量子论与相对论的这一结合,很自然地解释了电子的自旋为媡/2,论证了电子磁矩的存在。而狄喇克这一理论最伟大的意义和深远的影响,则是赋予真空以新的物理意义并预示了正电子的存在。狄喇克方程除正能解外还有负能解,负能解使正能电子向负能态跃迁是不合理的。为了克服这一困难,狄喇克提出了“空穴假说”。他认为真空实际上是所有负能态都被填满的最低能态,如果有一个负能态没有被填满,就是出现了一个“空穴”(缺少一个负能电子),它相当于一个正能粒子。这一理论正确地预言了正负电子对的湮没和产生。1932年,C.D.安德森在用云室观测宇宙线时发现了狄喇克预言的正电子(见反粒子)。9个月后,P.M.S.布莱克特等在用云室观测宇宙线时证实了电子对的产生和湮没。这样,狄喇克的这一理论不仅导致承认反物质的存在,而且对于物理真空也有了新的概念,对物质世界的认识更加深入了。此后,物理真空性质的研究已成为量子场论的重要课题之一。
  狄喇克对量子力学的理论基础作了系统的总结,提出了整套的数学表示方法,利用左矢、右矢、矩阵以及δ函数等简洁地表述了量子力学中诸量之间的关系,提出了量子力学的变换理论(见表象理论)。
  1933年,狄喇克根据电子的电荷量子化,提出“可能存在磁单极”的假说,但至今未在实验上得到最后证实,仍是当代物理学中引人关注的基本理论问题之一。1937年狄喇克提出“大数假说”。由于实验精度的限制,目前还不能作出判断,但近年来它也引起了人们的很大兴趣。
  狄喇克在理论物理中还有许多创见,如对重正化和路线积分概念的提出等的贡献。
  狄喇克在许多国家的大学中作过研究工作,其中包括哥本哈根、格丁根、莱顿和普林斯顿等大学。1935年他曾来中国,在清华大学讲学,并曾被选为中国物理学会名誉会员。
  他的主要著作有《量子力学原理》于1930年出版。

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更新时间 : 2009-04-06

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