Наши проекты:

Про знаменитості

Поль Адрієн Моріс Дірак: биография


Згодом Дірак не раз відзначав вирішальну роль Гейзенберга в побудові квантової механіки. Так, випереджаючи одну з лекцій останнього, Дірак сказав:

n

У мене є найбільш вагомі причини бути шанувальником Вернера Гейзенберга. Ми вчилися в один час, були майже ровесниками і працювали над однією і тією ж проблемою. Гейзенберг досяг успіху там, де у мене були невдачі. До того часу нагромадилася величезна кількість спектроскопічного матеріалу, і Гейзенберг знайшов правильний шлях у його лабіринті. Зробивши це, він дав початок золотого віку теоретичної фізики, і незабаром виконувати першокласні роботи мав можливість навіть другорозрядний студент.

n

Наступним кроком Дірака стало узагальнення математичного апарату шляхом побудови квантової алгебри для змінних, що відрізняються некомутативності і названих ним q-числами. Прикладом q-чисел є гейзенбергівських матриці. Працюючи з такими величинами, Дірак розглянув задачу про атом водню і отримав формулу Бальмера. Одночасно він намагався розширити алгебру q-чисел, щоб охопити релятивістські ефекти і особливості багатоелектронних систем, а також продовжував займатися теорією комптонівського розсіювання. Отримані результати увійшли в дисертацію на здобуття ступеня доктора філософії під назвою «Квантова механіка», яку Дірак захистив у травні 1926 року.

До цього часу стало відомо про нову теорію, розвиненою Ервін Шредінгер на основі уявлень про хвильових властивості речовини. Ставлення Дірака до цієї теорії було спочатку не найсприятливішим, оскільки, на його думку, вже існував підхід, що дозволяє одержувати правильні результати. Однак незабаром стало ясно, що теорії Гейзенберга і Шредінгера пов'язані між собою і доповнюють один одного, тому Дірак з ентузіазмом взявся за вивчення останньої.

Вперше Дірак застосував її, розглянувши задачу про систему тотожних частинок. Він виявив, що тип статистики, якій підпорядковуються частинки, визначається властивостями симетрії хвильової функції. Симетричні хвильові функції відповідають статистикою, яка була відома на той час по роботах Шатьєндранат Бозе і Альберта Ейнштейна (статистика Бозе - Ейнштейна), в той час як антисиметричних хвильові функції описують абсолютно іншу ситуацію і відповідають часткам, що підкоряється принципу заборони Паулі. Дірак вивчив основні властивості цієї статистики і описав їх у статті «До теорії квантової механіки» (серпень 1926 року). Незабаром з'ясувалося, що цей розподіл було введено раніше Енріко Фермі (з інших міркувань), і Дірак повністю визнав його пріоритет. Тим не менш, цей тип квантової статистики зазвичай пов'язують з іменами обох учених (статистика Фермі - Дірака).

У тій же статті «До теорії квантової механіки» була розвинена (незалежно від Шредінгера) залежить від часу теорія збурень і застосована до атома в полі випромінювання. Це дозволило показати рівність коефіцієнтів Ейнштейна для поглинання і вимушеного випускання, проте самі коефіцієнти обчислити не вдалося.

Копенгаген і Геттінген. Теорія перетворень і теорія випромінювання (1926-1927)

У вересні 1926 року за пропозицією Фаулера Дірак прибув до Копенгагена, щоб провести деякий час в Інституті Нільса Бора. Тут він близько зійшовся з Паулем Еренфеста і самим Бором, про які згодом згадував:

n

У Бора була звичка думати вголос ... Я звик виділяти зі своїх міркувань ті, які можна записати у вигляді рівнянь, а міркування Бора таїли в собі набагато більш глибокий сенс і йшли дуже далеко від математики. Мені дуже подобалися наші відносини з Бором, і ... я не можу навіть оцінити, наскільки сильно вплинуло на мою роботу те, що я чув, як думав вголос Бор.<...>Еренфест завжди прагнув абсолютної ясності в кожній деталі дискусії ... На лекції, на колоквіумі або на якому-небудь заході такого сорту Еренфест був найкориснішим людиною.

n