PAUL A.M. DIRAC

Paul Adrien Maurice Dirac (d ræk / di-RAK, 8ɪ

Agustus 1902 - 20 Oktober 1984) adalah seorang

fisikawan teoritis Inggris yang membuat kontribusi

fundamental bagi perkembangan awal dari

mekanika kuantum dan elektrodinamika kuantum.

Dia adalah Lucasian Profesor Matematika di

Cambridge University, anggota dari Pusat Studi

Teoritis, University of Miami, dan menghabiskan

dekade terakhir hidupnya di Florida State

University.

Di antara banyak penemuan di zamannya, ia

merumuskan persamaan Dirac, yang menggambarkan perilaku fermion dan meramalkan

adanya antipartikel. Dirac mendapat Penghargaan Nobel dalam Fisika pada 1933 dengan

Erwin Schrödinger, untuk penemuan bentuk produktif baru dari teori atom. Dia juga

melakukan penelitian dasar yang menjembatani antara relativitas umum dengan mekanika

kuantum.

Dia dianggap mempuyai karakter yang tidak biasa oleh rekan-rekannya. Albert Einstein

berkata tentangnya: "Keseimbangannya antara jenius dan kegilaan sangat mengerikan".

Kecemerlangannya dalam perhitungan matematika, bagaimanapun, membuatnya dianggap

sebagai salah satu fisikawan yang paling signifikan dari abad ke-20.

Kehidupan pribadi

Tahun-tahun awal

Paul Adrien Maurice Dirac lahir di rumah orangtuanya di Bristol, Inggris, pada tanggal 8

Agustus 1902, dan dibesarkan di wilayah kota Bishopston. Ayahnya, Charles Adrien Ladislas

Dirac, adalah seorang imigran dari Saint-Maurice, Swiss, yang bekerja di Bristol sebagai

guru bahasa Perancis. Ibunya, Florence Hannah Dirac, née Holten, putri kapten kapal, lahir di

Cornwall, Inggris, dan bekerja sebagai pustakawan di Perpustakaan Pusat Bristol. Paul

memiliki seorang adik perempuan, Béatrice Isabelle Marguerite, yang dikenal sebagai Betty,

dan kakak, Reginald Charles Félix, yang dikenal sebagai Felix, yang bunuh diri Maret 1925.

Dirac kemudian bercerita: "Orang tua saya sangat tertekan namun saya tidak tahu. Mereka

peduli begitu banyak. [...] Saya tidak pernah tahu bahwa orang tua seharusnya merawat anak-

anak mereka, tetapi sejak saat itu saya tahu. "

Charles dan anak-anaknya adalah warga negara resmi Swiss sampai mereka menjalani

naturalisasi pada tanggal 22 Oktober 1919. Ayah Dirac ketat dan otoriter, meskipun ia tidak

menyetujui hukuman fisik. Dirac memiliki hubungan yang tegang dengan ayahnya, begitu

besar sehingga setelah kematian ayahnya, Dirac menulis, "Saya merasa jauh lebih bebas

sekarang, dan saya merasa menjadi diri sendiri." Charles memaksa anak-anaknya untuk

berbicara dengannya hanya dalam bahasa Perancis, agar mereka belajar bahasa. Ketika Dirac

menemukan bahwa ia tidak bisa mengungkapkan apa yang ingin ia katakan dalam bahasa

Perancis, ia memilih untuk tetap diam.

Pendidikan

Dirac belajar di Sekolah Dasar Bishop Road dan kemudian di sekolah khusus anak laki-

laki Merchant Venturers' Technical College (nantinya menjadi Cotham School), di mana

ayahnya adalah seorang guru bahasa Perancis di sana. Sekolah ini tergabung dengan

University of Bristol, yang berbagi latar belakang dan staf pegawai. Sekolah ini menekankan

pelajaran teknis seperti pembuatan batu bata, sepatu dan pengerjaan logam, serta bahasa

modern. Ini tidak biasa karena pada saat itu pendidikan menengah di Inggris masih sangat

klasik, dan hal-hal yang membuat Dirac merasa berterima kasih kemudian.

Dirac mempelajari teknik elektro dengan beasiswa di University of Bristol pada fakultas

teknik, yang terletak dekat dengan Merchant Venturers' Technical College. Sesaat sebelum ia

menyelesaikan gelar sarjananya di tahun 1921, ia mengikuti ujian masuk untuk St John

College, Cambridge. Dia berhasil, dan dianugerahi beasiswa seniai £ 70, tapi ini sangat

kurang dari jumlah uang yang diperlukan untuk hidup dan belajar di Cambridge. Meskipun

dia telah lulus dengan kelas kehormatan Bachelor of Science di bidang Teknik, iklim

pekerjaan pada waktu pasca-perang itu sangat buruk sehingga ia tidak dapat menemukan

pekerjaan sebagai seorang insinyur. Sebaliknya, ia mengambil tawaran untuk belajar untuk

gelar Bachelor of Arts dalam matematika di University of Bristol secaragratis. Dia diizinkan

untuk melewati tahun pertama saja karena gelar insinyur-nya.

Pada tahun 1923, Dirac lulus, sekali lagi dengan kelas kehormatan pertama, dan menerima

beasiswa £ 140 dari Departemen Penelitian Ilmiah dan Industri. Seiring dengan beasiswa

senilai £ 70 dari St John College, ini sudah cukup untuk tinggal di Cambridge. Di sana, Dirac

mengembangkan ketertarikannya pada teori relativitas umum, ketertarikan yang telah ia

dapatkan sebelumnya sebagai mahasiswa di Bristol, dan di bidang baru dari fisika kuantum,

di bawah pengawasan Ralph Fowler. Dari 1925 hingga1928 ia mengadakan 1851 Research

Fellowship dari Royal Commission untuk Exhibition of 1851. Ia menyelesaikan gelar PhD

pada bulan Juni 1926 dengan tesis pertama mengenai mekanika kuantum untuk

dipublikasikan di mana saja. Dia kemudian melanjutkan penelitian di Kopenhagen dan

Göttingen.

Keluarga

Dirac menikahi Margit Wigner (adik Eugene Wigner), pada tahun 1937. Ia mengadopsi

dua anak Margit, Judith dan Gabriel. Paul Dirac dan Margit memiliki dua anak, keduanya

anak perempuan, Mary Elizabeth dan Florence Monica.

Margit, yang dikenal sebagai Manci, mengunjungi kakaknya pada tahun 1934 di

Princeton, New Jersey, seorang Hungaria dan, sementara saat makan malam di restoran

Annex, ia bertemu dengan "pria-kesepian di meja sebelah." Seorang ahli fisika Korea, YS

Kim, yang bertemu dan mengagumi Dirac, mengatakan: "Hal ini sangat menguntungkan bagi

masyarakat fisika jika Manci merawat Paul A.M. Dirac yang kami hormati. Dirac

mempublikasikan sebelas makalah selama 1939 hingga 1946. Dirac mampu

mempertahankan produktivitas penelitian normalnya hanya karena Manci bertanggung jawab

atas segala sesuatu yang lain."

Kepribadian

Dirac dikenal di kalangan rekan-rekannya bersifat presisi dan pendiam. Rekan-rekannya di

Cambridge bercanda dengan mendefinisikan unit dari "Dirac", yang merupakan satuan untuk

satu kata per jam. Ketika Niels Bohr mengeluh bahwa dia tidak tahu bagaimana untuk

menyelesaikan kalimat dalam artikel ilmiah yang ia tulis, Dirac menjawab, "Saya pernah

diajarkan di sekolah untuk tidak memulai menulis sesuatu jika saya tidak tau bagaimana

mengakhirinya." Dia mengkritik fisikawan bernama J. Robert Oppenheimer karena

ketertarikannya dalam puisi: "Tujuan ilmu adalah untuk membuat hal-hal sulit dimengerti

dengan cara sederhana, tujuan puisi adalah untuk menyatakan hal-hal sederhana dengan cara

yang tidak mudah dipahami. Keduanya tidak selaras."

Dirac sendiri menulis dalam buku hariannya selama tahun pascasarjana bahwa ia

berkonsentrasi hanya pada penelitiannya, dan berhenti hanya pada hari Minggu, untuk

berjalan-jalan sendiri.

Terdapat anekdot dalam review di biografi pada 2009, menceritakan Werner Heisenberg

dan Dirac berlayar di sebuah kapal pesiar ke sebuah konferensi di Jepang pada bulan Agustus

1929. "Keduanya masih di usia dua puluhan, dan belum menikah, mereka menjadi pasangan

yang aneh. Heisenberg adalah laki-laki favorit wanita yang terus-menerus main mata dan

menari, sementara Dirac adalah pecandu Edwardian, sebagai penulis biografi, Graham

Farmelo mengumpamakannya-menderita jika dipaksa apapun bersosialisasi atau berbasa-

basi. "Kenapa kau menari?" . Dirac menanyai rekannya, 'Adalah suatu kesenangan jika

menemui gadis yang baik, "jawab Heisenberg. Dirac merenungkan gagasan ini, kemudian

berseru:." Tapi, Heisenberg, bagaimana Anda tahu sebelumnya bahwa gadis-gadis itu baik? "

Menurut kisah yang diceritakan dalam versi yang berbeda, teman atau mahasiswa

mengunjungi Dirac, tidak tahu jika ia menikah. Melihat kejutan di wajah tamunya saat

melihat seorang wanita yang menarik di rumah, Dirac berkata, "Ini adalah ... Ini adalah adik

Wigner ". Margit Dirac mengatakan kepada George Gamow dan Anton Capri di tahun 1960-

an bahwa suaminya telah benar-benar berkata, "Izinkan saya untuk menunjukkan adik

Wigner, yang kini istri saya."

Cerita lain menceritakan Dirac adalah bahwa ketika ia pertama kali bertemu Richard

Feynman muda di sebuah konferensi, katanya setelah diam lama, "Saya memiliki sebuah

persamaan rumus. Apakah Anda memiliki satu juga?".

Setelah ia menyajikan kuliah di sebuah konferensi, salah satu rekan mengangkat

tangannya dan berkata "Saya tidak mengerti persamaan di pojok kanan papan tulis". Setelah

diam beberapa saat, moderator bertanya kepada Dirac jika ia ingin menjawab pertanyaan,

yang Dirac katakan ialah: "Itu bukan suatu pertanyaan, itu pernyataan."

Dirac juga terkenal karena kerendahan hatinya. Ia menyebut persamaan untuk waktu

evolusi dari operator mekanika kuantum, ketika ia adalah orang pertama yang menulis,

"persamaan Heisenberg untuk gerak". Kebanyakan fisikawan berbicara tentang statistik

Fermi-Dirac untuk partikel spin ½ yang berputar dan statistik Bose-Einstein untuk partikel

spin penuh. Sementara ketika mengajar di kemudian hari, Dirac selalu bersikeras menyebut

"statistik Fermi lama". Ia merujuk pada "statistik Einstein" untuk alasan, ia menjelaskan dari

"simetri".

Pandangan mengenai agama

Heisenberg teringat percakapan antara peserta muda di 1927 Solvay Conference tentang

pandangan Einstein dan Planck mengenai agama antara Wolfgang Pauli, Heisenberg dan

Dirac. Kontribusi Dirac adalah kritik dari tujuan politik agama, yang lebih dihargai

kejernihannya oleh Bohr ketika Heisenberg mengatakan kepadanya kemudian. Antara lain,

Dirac berkata: "Saya tidak bisa mengerti mengapa kita menganggur membahas agama. Jika

kita jujur-dan ilmuwan harus-kita harus mengakui bahwa agama adalah tumpukan pernyataan

palsu, tanpa dasar dalam realitas. Gagasan Allah adalah produk dari imajinasi manusia. Hal

ini cukup dimengerti mengapa orang-orang primitif, yang jauh lebih terpengaruh oleh

kekuatan alam daripada kita saat ini, dapat dimaklumi jika mereka takut dan gentar. Tapi

kini, ketika kita memahami begitu banyak proses alam, kita tidak memerlukan solusi tersebut.

Saya tidak bisa melihat bagaimana dalil dari Tuhan Yang Maha Esa membantu kita dengan

cara apapun. Apa yang saya lihat adalah bahwa asumsi ini mengarah ke pertanyaan yang

tidak produktif seperti mengapa Tuhan mengijinkan begitu banyak penderitaan dan

ketidakadilan, eksploitasi orang miskin dengan orang kaya dan semua kengerian lainnya yang

mungkin dapat Dia cegah. Jika agama masih diajarkan, itu bukan berarti karena ideologinya

yang masih meyakinkan kita, tetapi hanya karena sebagian dari kita ingin menjaga agar kaum

kelas bawah tetap tenang. Orang yang tenang jauh lebih mudah untuk diatur daripada yang

ramai dan tidak puas. Mereka juga lebih mudah untuk dieksploitasi. Agama adalah jenis

opium yang memungkinkan bangsa membuai dirinya menjadi mimpi di angan dan

melupakan ketidakadilan yang sedang dilakukan terhadap orang-orang. Oleh karena itu,

dibutuhkan adanya aliansi erat antara dua kekuatan politik besar, Negara dan Gereja.

Keduanya membutuhkan ilusi bahwa kebaikan Tuhan, imbalan-di surga jika tidak di bumi-

semua orang yang tidak bangkit melawan ketidakadilan, yang telah melakukan tugasnya

dengan tenang dan tanpa mengeluh. Itulah sebabnya mengapa pernyataan jujur bahwa Allah

adalah produk hanya dari imajinasi manusia dicap sebagai yang terburuk dari semua dosa

berat. "

Pandangan Heisenberg lebih toleran. Pauli, dibesarkan sebagai seorang Katolik, tetap diam

setelah beberapa komentar awal, tetapi ketika akhirnya ia diminta pendapatnya, mengatakan:

"Nah, teman kita Dirac telah mendapat agama dan prinsip-prinsipnya adalah 'Tidak ada

Tuhan dan Paul Dirac adalah Nabi-Nya. "" Semua orang, termasuk Dirac, tertawa terbahak-

bahak.

Beberapa waktu kemudian, pandangan Dirac terhadap gagasan tentang Tuhan sudah tidak

terlalu ekstrim. Sebagai seorang penulis sebuah artikel yang muncul dalam edisi Mei 1963

dari Scientific American, Dirac menulis: "Ini tampaknya menjadi salah satu fitur dasar alam

bahwa hukum fisika dasar yang dijelaskan dalam hal teori matematika yang sangat indah dan

kuat, perlu cukup standar yang tinggi matematika untuk memahaminya. Anda mungkin

bertanya-tanya: Mengapa alam digariskan seperti ini? Kita hanya bisa menjawab bahwa

pengetahuan kita sekarang tampaknya menunjukkan bahwa alam begitu tertata. Kita hanya

harus menerimanya. Seseorang mungkin bisa menggambarkan situasi dengan mengatakan

bahwa Allah adalah seorang ahli matematika dari suatu tatanan yang sangat tinggi, dan Dia

menggunakan perumusan matematika yang sangat rumit dalam membangun alam semesta.

Upaya kecil kita memahami matematika memungkinkan kita untuk memahami sedikit

tentang alam semesta, dan seperti yang kita lanjutkan untuk mengembangkan matematika

yang lebih rumit kita bisa berharap untuk memahami alam semesta dengan lebih baik. "

Pada tahun 1971, pada pertemuan konferensi, Dirac menyatakan pandangannya tentang

keberadaan Tuhan. Dirac menjelaskan bahwa keberadaan Allah hanya bisa dibenarkan jika

ada peristiwa mustahil yang telah terjadi di masa lalu: "Bisa jadi sangat sulit untuk memulai

kehidupan. Mungkin sangat sulit untuk memulai kehidupan, yang telah terjadi hanya di satu

di antara semua planet. ... Mari kita, anggap saja menduga, bahwa kesempatan hidup mulai

ketika kita sudah mendapat kondisi fisik yang sesuai adalah 102-100. Saya tidak memiliki

alasan logis untuk mengajukan angka ini, saya hanya ingin Anda menganggap itu sebagai

suatu kemungkinan. Dalam kondisi itu, hampir pasti bahwa kehidupan tidak akan dimulai.

Dan saya merasa bahwa dalam kondisi seperti itu akan diperlukan anggapan adanya tuhan

untuk memulai hidup. Saya ingin, oleh karena itu, untuk menghubungkan antara keberadaan

tuhan dan hukum-hukum fisika: jika hukum-hukum fisika adalah sedemikian rupa sehingga

untuk memulai kehidupan melibatkan kesempatan yang sangat kecil, sehingga tidak akan

masuk akal untuk menganggap bahwa hidup dimulai hanya karena kebetulan, maka harus ada

tuhan, dan tuhan seperti itu mungkin akan menunjukkan pengaruhnya pada lompatan

kuantum yang terjadi di waktu yang akan datang. Di sisi lain, jika hidup dapat dimulai

dengan sangat mudah dan tidak memerlukan pengaruh ilahi, maka saya akan mengatakan

bahwa tidak ada Tuhan. "

Dirac tidak memuji dirinya untuk setiap pandangan yang pasti, namun ia menggambarkan

kemungkinan untuk menjawab pertanyaan mengenai Tuhan secara ilmiah.

Prestasi

Dirac berbagi Hadiah Nobel 1933 untuk fisika dengan Erwin Schrödinger "untuk

penemuan bentuk produktif baru dari teori atom". Dirac juga diberikan Royal Medal pada

tahun 1939, Copley Medal dan Max Planck Medal pada tahun 1952. Dia dipilih menjadi

mahasiswa Fellow di Royal Society pada tahun 1930, Kehormatan Fellow dari American

Physical Society pada tahun 1948, dan Kehormatan Fellow dari Institut Fisika, London pada

tahun 1971. Dirac menjadi anggota Order of Merit pada tahun 1973, setelah sebelumnya

menolak gelar ksatria karena ia tidak ingin dipanggil dengan nama depannya.

Kematian

Kuburan Dirac berada di Roselawn Cemetery, Tallahassee, Florida. Di sana juga

dimakamkan istrinya, Manci (Margit Wigner). Putri mereka Mary Elizabeth Dirac, yang

meninggal 20 Januari 2007, dimakamkan di samping mereka, tetapi tidak ditampilkan dalam

foto.

Pada tahun 1984, Dirac meninggal di Tallahassee, Florida, dan dimakamkan di

Tallahassee Roselawn Cemetery. Rumah masa kecil Dirac di Bristol diperingati dengan

sebuah plakat biru dan jalan didekatnya dinamakan Dirac Road untuk mengingat

hubungannya dengan kota itu. Sebuah batu peringatan didirikan di sebuah taman di Saint-

Maurice, Swiss, kota asal keluarga ayahnya, pada tanggal 1 Agustus 1991. Kemudian pada

13 November 1995 penanda peringatan, terbuat dari batu tulis hijau Burlington dan

bertuliskan persamaan Dirac, diperkenalkan di Westminster Abbey. Dekan Westminster,

Edward Carpenter, awalnya menolak izin untuk peringatan, berpikir Dirac menjadi anti-

Kristen, namun akhirnya (selama periode lima tahun) dibujuk untuk mengalah.

Karier

Dirac mendirikan teori mekanika kuantum yang

paling umum dan menemukan persamaan

relativistik untuk elektron, yang sekarang

menyandang namanya. Gagasan yang luar biasa

dari antipartikel untuk setiap partikel fermion -

misalnya positron sebagai antipartikel untuk elektron - berasal dari persamaan nya. Dia

adalah orang pertama yang mengembangkan teori medan kuantum, yang mendasari semua

pekerjaan teoritis pada sub-atom atau "dasar" partikel saat ini, pekerjaan yang penting untuk

pemahaman kita tentang kekuatan alam. Ia mengusulkan dan menyelidiki konsep magnet

monopole, sebuah objek belum diketahui secara empiris, sebagai sarana membawa simetri

yang lebih besar untuk persamaan James Clerk Maxwell tentang elektromagnetisme.

Gaya berat

Diamenghitung medan gravitasi, dan mengembangkan teori umum teori medan kuantum

dengan kendala dinamis, yang merupakan dasar dari teori gauge dan teori superstring

sekarang ini. Pengaruh dan pentingnya karyanya telah meningkat seiring dengan puluhan

tahun kemudian, dan fisikawan harian menggunakan konsep dan persamaan yang ia

kembangkan.

Teori kuantum

Langkah pertama Dirac ke dalam teori kuantum baru diambil akhir bulan September 1925.

Ralph Fowler, pengawas penelitiannya, telah menerima salinan bukti kertas eksplorasi oleh

Werner Heisenberg dalam teori kuantum lama Bohr dan Sommerfeld, yang bergantung pada

prinsip korespondensi Bohr tetapi dengan mengubah persamaan sehingga mereka berada

dalam jumlah diamati. Fowler mengirimkan makalah Heisenberg ke Dirac, yang sedang

berlibur di Bristol, memintanya untuk mencermati makalah tersebut.

Perhatian Dirac tersedot pada hubungan matematika misterius, yang pada pandangan

pertama tidak dapat dimengerti, yang telah dicapai Heisenberg. Beberapa minggu kemudian,

kembali ke Cambridge, Dirac tiba-tiba menyadari bahwa bentuk matematika ini memiliki

struktur yang sama dengan Poisson Brackets yang ada dalam dinamika klasik gerak partikel.

Dari pikiran itu dia dengan cepat mengembangkan teori kuantum yang didasarkan pada

variabel dinamis yang belum sederhana. Hal ini mengarahkannya mendapat formulasi umum

mekanika kuantum yang lebih mendalam dan signifikan daripada yang dicapai oleh yang lain

di bidang ini.

Dirac melihat analogi antara Poisson Brackets tentang mekanika klasik dan aturan

kuantisasi yang baru diusulkan dalam formulasi matriks Werner Heisenberg untuk mekanika

kuantum. Pengamatan ini memungkinkan Dirac untuk mendapatkan aturan kuantisasi yang

lebih baru dan mencerahkan. Untuk pekerjaan ini, yang diterbitkan pada tahun 1926, ia

menerima gelar PhD dari Cambridge.

Persamaan Dirac

Pada tahun 1928, dibangun dari matriks spin 2 × 2 yang ia temukan secara independen

dari karya Wolfgang Pauli pada sistem spin non-relativistik, (Abraham Pais mengutip ucapan

Dirac yang mengatakan, "Saya percaya saya mendapatkan ini (matriks) secara independen

dari Pauli dan mungkin Pauli mendapatkannya secara independen dari saya") ia mengusulkan

persamaan Dirac sebagai persamaan relativistik gerak untuk fungsi gelombang elektron.

Karya ini membantu Dirac memprediksi keberadaan positron, antipartikel elektron, yang

ditafsirkan dalam hal yang kemudian disebut laut Dirac. Positron ini diamati oleh Carl

Anderson pada tahun 1932. Persamaan Dirac juga berkontribusi untuk menjelaskan asal spin

kuantum sebagai fenomena relativistik.

Kebutuhan fermion (materi diciptakan dan dihancurkan pada tahun 1934 pada teori Enrico

Fermi tentang peluruhan beta), bagaimanapun, menyebabkan reinterpretasi persamaan Dirac

sebagai persamaan umum ‘klasik’ untuk setiap titik partikel spin ħ / 2, dirinya tunduk pada

kondisi kuantisasi yang melibatkan anti-komutator. Dengan demikian ditafsirkan kembali,

pada tahun 1934 oleh Werner Heisenberg, sebagai persamaan medan (kuantum), dengan

akurat menggambarkan semua partikel materi dasar – sekarang ini quark dan lepton -

persamaan bidang Dirac ini sebagai pusat teori fisika seperti persamaan medan Maxwell,

Yang-Mills dan Einstein. Dirac dianggap sebagai pendiri elektrodinamika kuantum, menjadi

yang pertama untuk menggunakan istilah tersebut. Dia juga memperkenalkan gagasan

polarisasi vakum di awal 1930-an. Karya ini adalah kunci untuk pengembangan mekanika

kuantum oleh generasi teoretikus berikutnya, dan khususnya Schwinger, Feynman, Sin-Itiro

Tomonaga dan Dyson dalam perumusan mereka tentang elektrodinamika kuantum.

Prinsip Mekanika Kuantum Dirac, yang diterbitkan pada tahun 1930, adalah suatu

penanda dalam sejarah ilmu pengetahuan. Dengan cepat prinsip ini menjadi salah satu buku

teks standar untuk bidang ini, dan masih digunakan sampai sekarang. Dalam buku itu, Dirac

memasukkan pekerjaan Werner Heisenberg sebelumnya pada mekanika matriks dan Erwin

Schrödinger pada gelombang mekanik menjadi formalisme matematika tunggal yang

mengaitkan jumlah terukur untuk operator yang bekerja pada ruang vektor Hilbert yang

menggambarkan keadaan sistem fisik. Buku ini juga memperkenalkan fungsi delta. Setelah

artikelnya pada 1939, ia juga termasuk notasi bra-ket di edisi ketiga bukunya, sehingga

berkontribusi untuk penggunaan secara universal sampai saat ini.

Magnet Monopole

Pada tahun 1933, setelah makalahnya pada 1931 tentang magnet monopole, Dirac

menunjukkan bahwa keberadaan magnet monopole tunggal di alam semesta akan cukup

untuk menjelaskan kuantisasi diamati dari muatan listrik. Pada tahun 1975, 1982, dan 2009

hasil menarik menyarankan kemungkinan adanya deteksi magnetik monopole, tapi ada,

sampai saat ini, tidak ada bukti langsung untuk keberadaan mereka.

Ketua Lucasian

Dirac adalah Profesor Matematika Lucasian di Cambridge dari tahun 1932 sampai 1969.

Pada tahun 1937, ia mengusulkan sebuah model spekulatif kosmologi didasarkan pada apa

yang disebut jumlah besar hipotesis. Selama Perang Dunia II, ia melakukan penelitian teoritis

dan eksperimental penting pada pengayaan uranium oleh gas pemutar.

Elektrodinamika kuantum Dirac (QED) membuat prediksi yang - lebih sering daripada

tidak - tak terbatas dan karena itu tidak dapat diterima. Sebuah solusi yang dikenal sebagai

renormalisasi dikembangkan, namun Dirac tidak pernah menerima ini. "Saya harus

mengatakan bahwa saya sangat tidak puas dengan situasi", katanya pada tahun 1975, "karena

ini disebut 'teori yang baik' melibatkan juga tak-hingga terabaikan yang muncul dalam

persamaan yang, mengabaikan mereka dengan cara sewenang-wenang. Ini matematika yang

tidak masuk akal, matematika yang masuk akal melibatkan kuantitas terabaikan jika

ukurannya kecil - tidak mengabaikannya hanya karena itu jauh besar dan Anda tidak

menginginkannya! " Penolakannya untuk menerima renormalisasi mengakibatkan karyanya

pada subjek bergerak semakin keluar dari biasa.

Namun, dari catatannya penolakannya, ia tetap bekerja untuk menempatkan

elektrodinamika kuantum pada "dasar logis" didasarkan pada formalisme Hamiltonian yang

ia rumuskan. Dia menemukan cara yang leih baru, berasal momen anomali magnetik "istilah

Schwinger" dan juga pergeseran Lamb, lagi pada tahun 1963, menggunakan gambar

Heisenberg dan tanpa menggunakan metode gabungan yang digunakan oleh Weisskopf dan

French, dan dengan dua pelopor QED yang modern , Schwinger dan Feynman. Itu dua tahun

sebelum Tomonaga-Schwinger-Feynman QED diberi pengakuan formal oleh penghargaan

dari Hadiah Nobel untuk fisika.

Weisskopf dan French (FW) adalah yang pertama yang mendapatkan hasil yang benar

untuk pergeseran Lamb dan momen anomali magnetik elektron. Pada hasil FW pertama tidak

tepat dengan hasil Feynman dan Schwinger yang salah tapi independen. Pada 1963-1964,

ceramah yang Dirac berikan pada teori medan kuantum di Yeshiva University diterbitkan

pada tahun 1966 sebagai Belfer Graduate School of Science, Monografi Series Number 3.

Setelah pindah ke Florida untuk berada di dekat putrinya, Mary, Dirac menghabiskan terakhir

empat belas tahun (baik hidup maupun penelitian fisika) di University of Miami di Coral

Gables, Florida, dan Florida State University di Tallahassee, Florida.

Pada tahun 1950 dalam usahanya untuk QED yang lebih baik, Paul Dirac mengembangkan

teori Hamiltonian tentang kendala berdasarkan ceramah yang ia sampaikan pada 1949 pada

Kongres Matematika Internasional di Kanada. Dirac juga telah memecahkan masalah dalam

menempatkan persamaan Tomonaga-Schwinger ke dalam representasi Schrödinger dan diberi

ekspresi eksplisit untuk medan skalar meson (berputar nol pion atau pseudoscalar meson),

bidang vektor meson (berputar satu rho meson), dan medan elektromagnetik (berputar satu

boson tak bermassa, foton).

Sistem dibatasi Hamiltonian adalah salah satu dari banyak karya Dirac. Ini adalah

generalisasi yang kuat dari teori Hamilton yang masih berlaku untuk ruang-waktu yang

melengkung. Persamaan untuk Hamiltonian hanya melibatkan enam derajat kebebasan yang

dijelaskan oleh, untuk setiap titik dari permukaan yang dianggap tetap. Nilai (m = 0, 1, 2, 3)

muncul dalam teori hanya melalui variabel, yang menjadi koefisien dalam persamaan gerak.

Ada empat kendala atau persamaan lemah untuk setiap titik permukaan = konstan. Tiga dari

mereka membentuk empat vektor di permukaan. Yang keempat adalah skalar 3 dimensi di

permukaan HL ≈ 0; Hr ≈ 0 (r = 1, 2, 3)

Pada akhir 1950-an, ia menerapkan metode Hamiltonian nya untuk melemparkan

relativitas umum Einstein dalam bentuk Hamilton dan untuk membawa ke penyelesaian

teknis masalah kuantisasi gravitasi dan membawanya lebih dekat ke seluruh fisika (menurut

Salam dan DeWitt). Pada tahun 1959 ia jugadiundang untuk berbicara tentang "Energi dari

Medan Gravitasi" pada Pertemuan New York dari American Physical Society kemudian

diterbitkan pada Phys Rev Lett 2, 368 tahun 1959. Pada tahun 1964 ia menerbitkan

perkuliahannya di Quantum Mechanics (London: Academic) yang berkaitan dengan

pembatasan dinamik dari sistem dinamis nonlinear, termasuk kuantisasi ruang-waktu

melengkung. Dia juga menerbitkan sebuah makalah berjudul "Kuantisasi dari Medan

Gravitasi" di tahun 1967 pada ICTP / IAEA Trieste Symposium di Contemporary Physics.

Murid

Di antara banyak murid-muridnya adalah John Polkinghorne, yang ingat bahwa Dirac

"pernah ditanya apa keyakinan mendasarnya. Dia melangkah ke papan tulis dan menulis

bahwa hukum-hukum alam harus dinyatakan dalam persamaan yang indah."

Warisan

Pada tahun 1975, Dirac memberikan serangkaian lima kuliah di Universitas New South

Wales yang kemudian diterbitkan sebagai buku, Directions in Physics (1978). Dia

menyumbangkan royalti dari buku ini ke universitas untuk pembentukan Dirac Lecture

Series. Silver Dirac Medal untuk Advancement of Theoretical Physics diberikan oleh

Universitas New South Wales untuk memperingati kuliahnya.

Segera setelah kematiannya, dua organisasi fisikawan profesional didirikan sebagai

penghargaan tahunan untuk mengingat Dirac. The Institute of Physics, badan profesional dari

Britania Raya untuk fisikawan, memberi penghargaan Paul Dirac Medal untuk "kontribusi

luar biasa untuk teori (termasuk matematika dan komputasi) fisika". Tiga penerima pertama

adalah Stephen Hawking (1987), John Stewart Bell (1988), dan Roger Penrose (1989). The

International Centre for Theoretical Physics memberi Dirac Medal dari ICTP setiap tahun

pada ulang tahun Dirac (8 Agustus).

The Dirac-Hellman Award di Florida State University, diberikan oleh Dr Bruce P.

Hellman pada tahun 1997 untuk menghargai karya yang luar biasa dalam teori fisika oleh

para peneliti FSU. The Paul A.M. Dirac Science Library di Florida State University, yang

dibuka oleh Manci pada Desember 1989, dinamai untuk menghormatinya, dan makalah-

makalahnya diabadikan di sana. Di luarnya terdapat patungnya yang dibuat oleh Gabriella

Bollobás. Jalan di mana National High Magnetic Field Laboratorium di Tallahassee, Florida,

berada dinamakan Paul Dirac Drive. Selain juga di rumahnya kota Bristol, ada juga jalan

dengan namanya di Didcot Oxfordshire, Dirac Way. BBC menamakan sebuah codec video

dengan nama Dirac, untuk menghormatinya. Sebuah asteroid yang ditemukan pada tahun

1983 dinamai Dirac.

Publikasi-publikasi

The Principles of Quantum Mechanics (1930): Buku ini merangkum pemikiran mengenai

mekanika kuantum menggunakan formalisme modern yang dikembangkan besar-besaran

oleh Dirac sendiri. Pada akhir buku, dia juga mendiskusikan teori relativitas elektron

(Persamaan Dirac), yang juga didasari olehnya. Buku ini tidak merujuk pada penulisan lain

yang berisi mekanika kuantum.

Lectures on Quantum Mechanics (1966): Buku ini banyak berisi tentang mekanika

kuantum di ruang-waktu yang melengkung.

Lectures on Quantum Field Theory (1966): Buku ini menulis dasar dari teori medan

magnet menggunakan formalisme Hamiltonian.

Spinors in Hilbert Space (1974): Buku ini didasari oleh kuliah yang dia berikan pada

tahun 1969 di University of Miami, Coral Gables, Florida, USA, berisi tentang aspek dasar

dari perputaran yang diawali dengan formalisme ruang Hilbert. Dirac memasukkan dengan

ungkapan yang seperti ramalan, "Kita mempunyai variabel boson yang muncul dengan

otomatis di teori yang hanya berawal dari variabel fermion, menunjukkan bahwa variabel

fermion adalah tak berhingga. Maka seharusnya ada variabel boson yang berkaitan dengan

elektron.. "

General Theory of Relativity (1975): Berisi 69 halaman yang merangkum teori relativitas

umum Einstein.