Поделиться:

О знаменитости

Поль Адриен Морис Дирак: биография


В той же статье «К теории квантовой механики» была развита (независимо от Шрёдингера) зависящая от времени теория возмущений и применена к атому в поле излучения. Это позволило показать равенство коэффициентов Эйнштейна для поглощения и вынужденного испускания, однако сами коэффициенты вычислить не удалось.

Копенгаген и Гёттинген. Теория преобразований и теория излучения (1926—1927)

В сентябре 1926 года по предложению Фаулера Дирак прибыл в Копенгаген, чтобы провести некоторое время в Институте Нильса Бора. Здесь он близко сошёлся с Паулем Эренфестом и самим Бором, о которых впоследствии вспоминал:

Находясь в Копенгагене, Дирак продолжал работу, пытаясь дать интерпретацию своей алгебре q-чисел. Результатом стала общая теория преобразований, объединившая в качестве частных случаев волновую и матричную механики. Этот подход, аналогичный каноническим преобразованиям в классической гамильтоновой теории, позволил переходить между различными наборами коммутирующих переменных. Для того чтобы иметь возможность работать с переменными, характеризующимися непрерывным спектром, Дирак ввёл новый мощный математический инструмент — так называемую дельта-функцию, ныне носящую его имя. Дельта-функция стала первым примером обобщенных функций, теория которых была создана в работах Сергея Соболева и Лорана Шварца. В той же статье «Физическая интерпретация квантовой динамики», представленной в декабре 1926 года, был введен ряд обозначений, впоследствии ставших общепринятыми в квантовой механике. Теория преобразований, построенная в работах Дирака и Йордана, позволила не полагаться более на неясные соображения принципа соответствия, а естественным образом ввести в теорию статистическую трактовку формализма на основе представлений об амплитудах вероятности.

В Копенгагене Дирак начал заниматься вопросами теории излучения. В работе «Квантовая теория испускания и поглощения излучения» он показал её связь со статистикой Бозе — Эйнштейна, а затем, применив процедуру квантования к самой волновой функции, пришёл к методу вторичного квантования для бозонов. В этом подходе состояние ансамбля частиц задается их распределением по одночастичным состояниям, определяемым так называемыми числами заполнения, которые изменяются при действии на исходное состояние операторов рождения и уничтожения. Дирак продемонстрировал эквивалентность двух различных подходов к рассмотрению электромагнитного поля, основывающихся на представлении о световых квантах и на квантовании компонент поля. Ему также удалось получить выражения для коэффициентов Эйнштейна как функций потенциала взаимодействия и, таким образом, дать толкование спонтанного излучения. Фактически в этой работе было введено представление о новом физическом объекте — квантовом поле, а метод вторичного квантования лег в основу построения квантовой электродинамики и квантовой теории поля. Спустя год Йордан и Юджин Вигнер построили схему вторичного квантования для фермионов.

Дирак продолжал заниматься теорией излучения (а также вопросами теории дисперсии и рассеяния) в Гёттингене, куда приехал в феврале 1927 года и где провел несколько следующих месяцев. Он посещал лекции Германа Вейля по теории групп, активно общался с Борном, Гейзенбергом и Робертом Оппенгеймером.

Релятивистская квантовая механика. Уравнение Дирака (1927—1933)

К 1927 году благодаря своим новаторским работам Дирак приобрел широкую известность в научных кругах. Свидетельством этому было приглашение на пятый Сольвеевский конгресс («Электроны и фотоны»), где он принял участие в дискуссиях. В том же году Дирак был избран членом совета колледжа Святого Джона, а в 1929 году назначен старшим лектором по математической физике (впрочем, он был не слишком обременен преподавательскими обязанностями).

В это время Дирак был занят построением адекватной релятивистской теории электрона. Существовавший подход, основанный на уравнении Клейна — Гордона, не удовлетворял его: в это уравнение входит квадрат оператора дифференцирования по времени, поэтому оно не может быть согласовано с обычной вероятностной интерпретацией волновой функции и с общей теорией преобразований, развитой Дираком. Его целью было уравнение, линейное по оператору дифференцирования и при этом релятивистски инвариантное. Несколько недель работы привели его к подходящему уравнению, для чего ему пришлось ввести матричные операторы размером 4x4. Волновая функция также должна иметь четыре компоненты. Полученное уравнение (уравнение Дирака) оказалось весьма удачным, поскольку оно естественным образом включает спин электрона и его магнитный м

Комментарии

Комментарии

Добавить комментарий
Комментарий
Отправить
Сайт: Википедия

Никола Тесла Никола Тесла

физик, инженер, великий изобретатель

Альберт Эйнштейн Альберт Эйнштейн

автор теории относительности, физик-теоретик

Галилео Галилей Галилео Галилей

великий ученый Возрождения, философ, математик, астроном, изобретатель

Яценко, Леонид Петрович Яценко, Леонид Петрович

член-корреспондент Академии наук Украины, директор Института физики АН Украины

Войцех Ястшембовский Войцех Ястшембовский

польский учёный-естествоиспытатель, изобретатель

Карл Гуте Янский Карл Гуте Янский

американский физик и радиоинженер, основоположник радиоастрономии

Янг Чжэньнин Янг Чжэньнин

китайский и американский физик

Лола Григорьевна Яковлева Лола Григорьевна Яковлева

российская, ранее советская, шахматистка, международный мастер ИКЧФ среди женщин

Алексей Тайчер — создатель группы «ТФМ». Биография и активы предпринимателя.

Алексей Тайчер — создатель группы «ТФМ». Биография и активы предпринимателя.

Карьерный путь Бориса Листова

Карьерный путь Бориса Листова

Сергей Домогацкий: как с нуля вывести компанию в лидеры рынка

Сергей Домогацкий: как с нуля вывести компанию в лидеры рынка