剑桥“第一飞人”狄拉克——1月2日科学史上的今天

2018-01-04作者:科学π工作室, 编著编辑:书问阅读浏览量:1253


1925年5月初,英国年轻人狄拉克在剑桥第一次读到了海森堡论文手稿的复印件“运动学和动力学关系的量子理论新释”,当时这篇论文尚未发表。狄拉克意识到,它不是一篇普通的论文,而是海森堡为他指出的一条“明路”,同时,他也看到这篇论文暴露出来一个明显的“缺陷”。因为他喜欢相对论,也熟悉矩阵,更掌握了哈密顿四元数的处理方法。有一天晚上,他恍然意识到,奥秘就在泊松括号!


狄拉克一连忙了几周,终于在1928年1月2日这天,写出了一个非常清晰而简洁的量子力学方程——狄拉克方程!很快,包含这个方程的论文“电子的量子理论”发表在《伦敦皇家学会进展》上。它优美而简单,以此为核心的理论以高屋建瓴之势闯入了量子力学领域。


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首先,它囊括了玻尔原子理论的精髓,却巧妙地脱离了玻尔的“轨道”概念,取消了玻尔强加给氢原子的经典图像;它还纳入了爱因斯坦的相对论;同时它有远见地纳入了牛顿经典力学;更为重要的是,狄拉克方程将争论不休的两个量子理论——海森堡的矩阵力学与薛定谔的波动力学——统一了起来。


狄拉克方程在德国各地引起了波澜。海森堡和玻恩都很惊讶,因为他们从来没听说过这个名字。1932年,年轻的狄拉克成为剑桥大学第15届卢卡斯数学教授。第二年,狄拉克与薛定谔一起分享了当年的诺贝尔物理学奖。狄拉克如此一鸣惊人,让他赢得了剑桥“第一飞人”的绰号,即创造奇迹的人。



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内容来源:书问

作者科学π工作室, 编著
出版清华大学出版社
定价99元
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