Темная сторона материи. Дирак. Антивещество

1926 Защита докторской диссертации. Первые поездки в Копенгаген и Геттинген. Публикует свои первые работы, посвященные взаимодействию излучения и вещества.

1928 Публикация статьи Дирака «Квантовая теория электрона» с первым релятивистским квантовым уравнением. Эта невероятно успешная работа порождает одновременно и большую путаницу: что делать с содержащимися в уравнении состояниями отрицательной энергии?

1929 Первые поездки в США и Японию.

1930 Дирак избран членом Королевского общества. Опубликованы его «Принципы квантовой механики», которые становятся основной книгой по этому предмету.

1931 Заявляет о существовании антиэлектрона и магнитного монополя.

1932 Занимает почетную Лукасовскую кафедру математики университета Кембриджа.

1933 Вместе со Шрёдингером получает Нобелевскую премию по физике «за открытие новых продуктивных форм атомной теории».

1937 Женится на Маргит Вигнер, сестре знаменитого теоретика физики Юджина П. Вигнера, матери двоих детей — Джудит и Габриеля. В этом браке родятся еще две девочки — Мари Элизабет и Флоренс Моника.

1939 Получает королевскую медаль Королевского общества. В последующие годы становится членом главных научных академий мира.

1969 Оставляет Лукасовскую кафедру математики университета Кембриджа и переезжает в США.

1972 Назначен профессором университета Таллахасси, Флорида.

1984 Умер 20 октября в Таллахасси, там же и похоронен.

ГЛАВА 1

Первые годы

В конце XIX века в области физики произошла настоящая революция, которой способствовало появление, с одной стороны, теории относительности, содержавшей новую концепцию времени и пространства, и с другой — квантовой теории со странными и поразительными законами. Самые ранние годы Дирака совпали с этими глубокими изменениями.

В первые годы жизни Поля Дирака в физике произошли невероятные события. До этого времени (до конца XIX века) классическая физика опиралась, главным образом, на механику Ньютона и электромагнетизм Максвелла. Однако ей пришлось уступить место «современной физике», которая предлагала новое видение мира, новые понятия и удивительные законы. Потрясения, вызванные теорией относительности и квантовой физикой, были столь глубокими, что затронули все области знания.

Биография ученого разворачивалась параллельно развитию двух этих новых теорий. Поль Адриен Морис Дирак родился 8 августа 1902 года в Бристоле (Англия). Его имя ясно говорит о французских корнях: отец, Шарль Адриен Л. Дирак, появился на свет в 1866 году в городе Монте франкоязычного кантона Вале в Швейцарии. Шарль начал учебу в университете Женевы, потом из-за напряженных отношений с родственниками оставил отчий дом. Он порвал все отношения с семьей, которая долгие годы не получала от него никаких известий. Его родители не узнали ни о его женитьбе, ни о рождении двух первых детей; только в 1905 году Шарль навестил мать в Женеве вместе с женой и двумя сыновьями. Около 1890 года он обосновался в Бристоле, где начал преподавать французский язык.

В 1896 году Шарля взяли на работу в Технический колледж (Merchant Venturers’ Technical College), а через три года он женился на Флоренс Ханне Холтен, уроженке Бристоля. В 1900 году родился их первый ребенок: Реджинальд Шарль Феликс. Через два года появился на свет Поль, а в 1906 году — дочь, Беатрис Изабель Маргерит. Поль получил среднее образование в школе Технического колледжа, который стал частью университета Бристоля в 1906 году.

Уже будучи взрослым, Дирак вспоминал, что поездка в Женеву в 1905 году совпала по времени с кульминацией творческого гения Эйнштейна в Берне, неподалеку от Женевы. В тот год Эйнштейн, используя только что появившуюся квантовую теорию, опубликовал пять статей, среди которых были статьи о специальной теории относительности и объяснение фотоэффекта. Через 23 года Дирак первым из физиков объединил эти две теории.

ОБРАЗОВАНИЕ И ЛИЧНОСТЬ

Шарль Дирак не отказался от своего женевского культурного наследия. В 1919 году он и его дети получили британское гражданство, а до этого сохраняли швейцарское. В его доме говорили, кстати, только по-французски, что являлось обязательным правилом. Авторитарная личность отца и уединенность, навязанная им своей семье, социальная жизнь которой была крайне ограничена, превратили дом Дирака в тюрьму, где не было места праздным разговорам. Это наложило значительный отпечаток на жизнь детей Шарля. В 1962 году Поль Дирак вспоминал: