Поль Дирак родился в Бристоле, его отец, швейцарец, преподавал в Бристоле французский язык и требовал, чтобы дома все разговаривали только по-французски. Для англоязычных детей, а их в семье было трое, это оказалось непростым делом, поэтому мальчик рос молчаливым, склонным к уединенным размышлениям.

В шестнадцать лет Поль поступил на инженерный факультет Бристольского университета. Несмотря на то, что его любимым предметом была математика, он неоднократно говорил, что инженерное образование дало ему очень много. Дирак увлекся общей теорией относительности, с основами которой познакомился еще во время учебы в университете. Поль проштудировал знаменитую книгу по теории относительности английского физика-теоретика Артура Эддингтона. Параллельно Дирак два года занимался математикой в Бристольском университете, посещая его как вольный слушатель. После блестящей сдачи экзаменов он получил университетскую стипендию и грант от отдела образования Бристоля. Эти средства позволили ему продолжить образование в аспирантуре Кембриджского университета. Там его научным руководителем стал профессор, английский физик-теоретик, астрофизик и математик, специалист по статистической механике Ральф Говард Фаулер. Он познакомил молодого человека с идеями Нильса Бора и концепциями зарождающейся атомной физики. Свою диссертацию Дирак так и назвал: «Квантовая механика». На него сильное впечатление произвела лекция одного из ее создателей — немецкого физика Вернера Хайзенберга, которую тот прочитал в Кембридже летом 1925 года. Дирак переписывался с Хайзенбергом и изучал его работы.

За несколько лет ученый опубликовал ряд статей, которые вместе с работами Хайзенберга и еще одного из создателей квантовой механики, австрийского физика-теоретика Эрвина Шредингера, стали основой новой квантовой механики. Дирак разработал математический аппарат квантовой механики — теорию представлений, позволившую понять равноправие нескольких внешне различных вариантов описания в квантовой теории. Вскоре он предложил «метод вторичного квантования», открывший путь к последовательному квантовому описанию электромагнитного поля. Одним из следствий построенной таким образом квантовой электродинамики явились выводы, касающиеся вынужденного излучения, которые уже в наше время легли в основу целого направления в физике — квантовой электроники.

Еще один результат, полученный Дираком, оказался особенно впечатляющим. Он сумел получить релятивистское уравнение для электрона, которое открыло новую картину мира, где каждая элементарная частица имеет свою античастицу, при соприкосновении с которой она аннигилирует. Обратное тоже верно: если приложить достаточное количество энергии, то из «моря Дирака» (умозрительной вакуумной модели) родится пара из обычной частицы и ее античастицы. Проще говоря, Дирак удвоил число частиц в нашем мире, фактически открыл мир-двойник из античастиц. Предсказанный Дираком антиэлектрон был открыт в 1932 году Карлом Д. Андерсеном и назван позитроном.

В 1933 году Дирак получил Нобелевскую премию за свои открытия в области физики. Забавный момент: ненавидевший публичность, шумиху и прессу, Дирак хотел отказаться от премии. Спас ситуацию Резерфорд, мудро сказав младшему коллеге, что, если тот откажется, шума и журналистов будет еще больше: премию-то вручают уже треть века, и до сих пор никто не отказывался.

У Поля Дирака появились ученики, но даже став преподавателем, он оставался молчаливым. Американский физик Виктор Фредерик Вайскопф писал по этому поводу: «Дирак был великим человеком, но малополезным для любого студента. Беседовать с ним было нельзя, а если вы и разговаривали с ним, он только слушал и говорил «да». С точки зрения студента, разговоры с Дираком были потерянным временем». В Кембридже даже придумали шуточную единицу измерения неразговорчивости — «дирак»: один дирак равнялся одному слову в час.

Выдающийся физик читал лекции в разных странах, написал и опубликовал несколько книг по теории относительности, квантовой механике и квантовой теории поля. Книга Дирака «Принципы квантовой механики» стала учебником для нескольких поколений физиков. В этом смысле он оказался великим педагогом. До самого ухода в отставку он был профессором физики в Кембридже, а после был приглашен во Флоридский университет, профессором которого оставался до конца жизни.

Дирак был женат на Маргит Вигнер, сестре физика Эугена П. Вигнера. Однажды, сразу после женитьбы, он забыл представить ее как свою молодую жену и представил гостям именно как сестру Вигнера. У них было две дочери. Он был замкнут, поэтому очень любил дальние пешеходные прогулки в одиночестве.

Помимо Нобелевской премии, Дирак был награжден Королевской медалью и медалью Копли Лондонского королевского общества. Выдающийся ученый был избран иностранным членом американской Национальной академии наук и членом Папской академии наук. В 1973 году он был награжден орденом Великобритании «За заслуги».

Научный журнал “Молодой ученый” в социальных сетях:

«Молодой учёный» №52 (290), декабрь 2019

«Молодой учёный» №52 (290),
декабрь 2019