پل دیراک – Paul Dirac

پل دیراک

پل دیراک با نام کامل پل آدرین موریس دیراک فیزیکدان و ریاضیدان بریتانیایی و از پایه‌ریزان مکانیک کوانتومی بود و در سال -۱۹۳۳- برنده جایزه نوبل شد- برخی دیراک را -از نظر سواد ریاضی و مبانی نظری- تنها رقیب واقعی معاصر انشتین می‌دانند- و برخی همانند استیون هاوکینگ از دیراک بعنوان -بزرگترین فیزیکدان نظری از زمان اسحاق نیوتن تاکنون- نام برده‌اند

زندگی پل دیراک

پل دیراک در ۸ اوت ۱۹۰۲ در بریستول- انگلستان به دنیا آمد. پدر پاول دیراک- چارلز دیراک یک سوییسی فرانسوی زبان و مدرس دانشگاه بود. مادرش نیز فلورنس هولتن دختر یک ملوان از کورنوال بود. پل یک خواهر بنام بتی داشت و یک برادر بنام فلیکس. خودکشی فلیکس در سنین جوانی بسیار بر روی پل اثر گذاشت.
دیراک با پدر خود رابطه عاطفی بسیار ضعیفی داشت و همواره از او در تمام عمرش احساس نفرت می‌کرد. او در عوض نسبت به آلبرت انشتین احترام پدرانه زیادی قایل بود. به گفته همسر دیراک- دیراک فقط یکبار در زندگی خود گریست- و آن زمانی بود که خبر مرگ آلبرت انشتین را دریافت کرد.

دیراک پس از فارغ‌التحصیلی در مهندسی برق از دانشگاه بریستول در سن ۱۹ سالگی به یک باره خود را بیکار یافت و چون نتوانست کاری پیدا کند- تقاضای عضویت در دانشگاه کمبریج را کرد و پذیرفته شد. در ژوین 1921 کمک هزینه تحصیلی برای تحصیل ریاضیات درکالج سنت جـان درکمبریج به او اهدا شد و پس از مدتی از مقامات آموزش و پرورش محلی کمک بیشتری به او شـد. در ایـن زمان دیراک فرصتی برای تحصیل ریاضیات در بریستول بدون پرداخت هزینه عرضـه شـد و در سـال 1923 به وی مـدال افتخـاری درجـه ی اول اهدا شد. پس از این کمک هزینـه ای جهت انجـام تحقیقـات در کمبریج به او اهـدا شـد و او در آنجا تحصیلات خود را ادامه داد.

دیراک امیدوار بود که تحقیقات خود را تحت نظارت کانینگهام ادامه دهد. کانینگهام بـه نظریه ی عام نسبیتی که دیراک ارایه داده بود- مجذوب شده بود و جهت انجام پژوهش در ایـن موضوع بـا دیـراک همـکـاری کـرد. -دانش پژوهان بسیاری تا آن موقع زیر نظر کانینگهام به انجام پژوهش پرداخته بودند.-

دیراک به خوبـی در نظریـه ی کوانتومـی پیشـرو شـده بود. کارهای پژوهشی او عمدتـا در مورد مکانیـک آماری بود. کانینگهام که فهمیده بود دیراک هوش و استعداد خارق العاده ای دارد- تحت نظارت خـود او را مشغـول بـه کار در برخی از مسایل در مکانیک آمـاری کرد که ظرف شش مـاه دو مقاله درباره ی مکانیک آمـاری تهیه کرد: مقاله ی اول در مورد نظریه ی کوانتوم در مه 1924 ارایه شد. چهار مقاله ی دیگر در نوامبر 1925 تکمیل شـد.

پل دیراک

کـار تحقیقاتی او شروع عالی داشت- تا جایی که توانست برای اولین بار نظریه ی سازگاری مکانیک کوانتومی در مکاتبات با مکانیک هامیلتونی را تدوین کند.

ایده های دیراک تحت پایان نامه ی دکترا -ph.D-ی مکانیک کوانتومی در سال 1926 ارایه شد. پس از گرفتن مدرک دکترا- او به کپنهاگ رفت و با نیلز بور به تحقیق در مورد حرکت شناسـی پرداخت. دیراک در همین سـال توانست یک فرمول بندی عمومی از مکانیک کوانتومـی به دست آورد- که هـر دوی نظریـات مکانیـک ماتریسـی هایزنبـرگ و مکانیک موجـی شرودینگـر در حالت های خاص صادق باشنـد. یکی دیگر از حالت های خاص این فرمول بندی عمومی- مکانیک کلاسیک بود.

در فوریه ی 1927 یک دعوت نامه از Ehrenfestبه دستش رسید که طـی آن او با اوپنهایمـر- ماکـس بـورن- جیمز فرانک و ایگور روسی درکالج سنت جان در کمبریج همکار شد.

دیراک در سال 1928 به اتحاد جماهیـر شوروی سفر کـرد- در همین سال با استفـاده از قاعده ی پایولی- ارتباط بین نسبیت و مکانیک کوانتومی ـ که به معادله ی دیراک معروف است ـ را ارایه داد- ایـن معادلـه کـه بـر خلاف معادله ی شرودینگر نظریه ی نسبیت خاص را نادیده نمی گیـرد- بـرای توجیـه تابع موجی الکترون ها در حالت نسبی در نظر گرفته می شود. ایـن معادلـه همچنین اثر زیمن را در نـظـریـه اش تـوضـیـح مـی دهـد. دیـراک به همین خاطر توانست موجودیت پوزیترون را پیش بینی کند و همچنین نشـان دهـد کـه اسپین یـک فـرآیند نسبی است. و پس از آن در سال 1929 به ایالات متحده آمریکا- برای سخنرانـی در دانشگاه های ویسکانسیـن و میشیگان دعوت شد.

دیراک در سال 1930 اصول مکانیک کوانتومی را منتشر کرد که در سال 1933 برای ایـن کـار به وی جایـزه ی نوبل فیزیک اهدا شد.

دیراک در مورد الگوبرداری از اصول مکانیک کوانتومی در کمبریج سخنرانی کرد و این موضوع را به دانش آموزان و دانش پژوهان منتقل کرد که این باعث شکل گیری منسجم و ظریف نظریه ی کوانتوم شد. و پس از آن دیراک به عنوان همکار در انجمن سلطنتی انتخاب شد.-1930-

در سال 1932 دیراک به عنـوان استاد ریاضیـات در دانشگاه کمبریج منصوب شد. در سال 1933 او مقاله ای در مورد مکانیک کوانتوم لاگرانژی منتشر کرد که بعدها توسط فایمن کامل تر شـد. در همان سال دیراک جایزه ی نوبل فیزیک را مشترکا با شرودینگر دریافت کرد.

در ژانویه 1937 در لندن با مارگیت ازدواج کرد. مارگیت از ازدواج اول خود دارای دو فرزند به نام های جودیت و گابریل اندرو بود که پس از ازدواج با دیراک به نام های جودیت دیراک و گابریل اندرو دیراک تغییـر پیدا کردنـد. گابریل اندرو به ریاضیدان مشهوری تبدیل شد- به خصوص توانست در دانشگاه آرهوس دانمارک استاد ریاضیـات محض شود.

در سال 1937 دیراک اولین مقاله ی خود را روی اعداد بزرگ ـ که امروزه بیشتر در مورد کیهان شناسـی به کار می روند ـ منتشر کرد. مقاله ی معروف دیگر او که در مورد نظریه ی الکترون کلاسیک- که شامل واکنش تابشی و ronormalisationجمعی است- در سال 1938 منتشر شد. دیراک در طول جنگ جهانی دوم در جداسازی اورانیـوم و سلاح هـای هسته ای کار کرده است. به طور خاص او به عنوان مشـاور به یک گروه در بیرمنگام برای کار بر روی انرژی اتمی انتخاب شد. این ارتباط منجر شـد تـا دولت بریتانیـا از سفـر دیـراک بـه اتحـاد جماهیر شوروی پس از پایان جنگ جلوگیری کند.

قبلا اشاره شـد که در سـال 1930 دیراک بـه عنوان همکار در انجمن سلطنتی انتخاب شد که این باعث شد در سال 1939 از طرف Copleyبه وی مدال سلطنتی اهدا شود. دیراک همچنین در مورد دینامیک نسبیتی یک ذره طرح هایی ارایه داده است.

در سال 1969 دیراک بازنشستـه شـد و از تدریس ریاضیـات دست کشیـد و بـا خانواده اش به فلوریدا در ایالات متحده ی آمریکا رفت. سپس در سال 1971 از طرف دانشگاه فلوریـدا به عنوان استـاد فیزیک در دانشگاه ایالتی فلوریدا منصوب شد و در آنجا به کار تحقیقاتی خود ادامه داد.

در سال 1973 و 1975 دیراک سخنرانـی در موسسـه ی مهندسـی فیزیک در لنینگـراد بـرگـزار کـرد. در ایـن سخنرانی وی در مورد مشکلات کیهـان شناسـی- یا به عبارت دقیق تر- در مورد ترکیب ثابت جهان سخن گفت.

در ریاضیات با انگیزه بود- اما بـا این حـال نظریه های بسیـار مهمـی در فیزیک ارایـه داد. بـرخی از تحقیقات او عبارتند از: واحد تیوری های مکانیک کوانتوم و تیوری نسبیت- تک قطبی مغناطیسی- طول بنیادی- ضـد مـاده- و … دیـراک افتخارات زیـادی ـ چه در ریاضیـات و چه در فیزیک ـ کسب کـرد کـه بـه بعضـی از آن ها اشـاره شـد.

پل دیراک

جایزه نوبل فیزیک

در سال 1933 به خاطر فعالیتهایش بر روی مدل اتمی جدید – که به وسیله مکانیک کوانتومی میسر شده بود- مشترکا با اروین شرودینگر موفق به دریافت جایزه نوبل فیزیک شد.
از آنجا که شهرت را دوست نمی داشت- حتی نمی خواست جایزه ی نوبل را بپذیرد و تنها با شنیدن حرف رادرفورد در مورد اینکه نپذیرفتن جایزه- شهرت بیشتری می آورد- حاضر به پذیرفتن نوبل شد! اما پس از دریافت جایزه – این انزوای دیراک بود که برایش شهرت آفرید- یک روزنامه ی چاپ لندن- چنین تیتر زد : -دیراک – نابغه ای که از تمام زنان می ترسد- البته این حرف در مورد او درست نبود!

تحصیلات و مدارک علمی:

مهندسی برق از دانشگاه بریستول
مدرک دکترای ریاضی از دانشگاه کمریج انگلستان

مسیولیت و مقام ها

تدریس در دانشگاه کمبریج

افتخارات

دریافت جایزه نوبل فیزیک در سال 1933
دریافت مدال ماکس پلانک در سال 1952
دریافت مدال کاپلی در سال 1952

پل دیراک

آثار پل دیراک

Principles of Quantum Mechanics در 1930
Lectures on Quantum Mechanics در 1966
Lectures on Quantum Field Theory در 1966
Spinors in Hilbert Space در 1974
General Theory of Relativity در 1975

مرگ

دربیستم اکتبر سال 1984 در تالاهاسی-واقع در ایالت فلوریدا درگذشت.

منبع :

آدمای گنده

برترینها

ویکی پدیا

انجمن اجتماع اندیشه - تمامی انجمن‌ها ]...