פול דיראק

פול דיראק
Paul Dirac
לידה	8 באוגוסט 1902; בריסטול, הממלכה המאוחדת של בריטניה הגדולה ואירלנד
פטירה	20 באוקטובר 1984 (בגיל 82); טאלאהאסי, ארצות הברית
שם לידה	Paul Adrien Maurice Dirac
ענף מדעי	פיזיקה
מקום מגורים	אנגליה
מקום קבורה	Roselawn Cemetery
מקום לימודים	אוניברסיטת בריסטול (1923); אוניברסיטת קיימברידג' (1926); בית הספר קותם ;
מנחה לדוקטורט	רלף פאולר
מוסדות	אוניברסיטת מיאמי (1969–1972); אוניברסיטת קיימברידג' (1932–1969); אוניברסיטת המדינה של פלורידה (1969–1984); קולג' סנט ג'ון (1927–1932) ;
תלמידי דוקטורט	הומי ג'. באבא, Richard John Eden, א. ליס, כריסטי אליעזר, ג'ון פולקינגהורן, האריש-צ'נדרה, דניס סיאמה, פרד הויל
פרסים והוקרה	מסדר ההצטיינות (1973); מדליה לזכר רוברט אופנהיימר (1969); מדליית הלמהולץ (1964); מדליית קופלי (1952); מדליית מקס פלאנק (1952); מדליית בייקר של החברה המלכותית; הרצאת בייקר (1941); המדליה המלכותית (1939); פרס נובל לפיזיקה (1933); עמית החברה המלכותית (1930) ;
בן או בת זוג	מרגיט דיראק (2 בינואר 1937–?)
תרומות עיקריות
	ממניחי יסודות מכניקת הקוונטים

פול אדריאן מוריס דיראק (באנגלית: Paul Adrien Maurice Dirac;‏ 8 באוגוסט 1902 – 20 באוקטובר 1984) היה פיזיקאי תאורטי בריטי, ממניחי יסודות מכניקת הקוונטים, חתן פרס נובל לפיזיקה לשנת 1933.

ביוגרפיה

פול דיראק נולד בבריסטול, אנגליה. אביו, צ'ארלס אדריאן לאדיסלס דיראק, היה מהגר משווייץ שלימד צרפתית לפרנסתו^[1]. אמו, פלורנס חנה דיראק (שם נעורים הולטן), ילידת מחוז קורנוול שבבריטניה, בתו של ימאי, הייתה ספרנית בספרייה המרכזית של בריסטול. לפול היה אח, רג'ינלד צ'ארלס פליקס^[2], בוגר ממנו בשנתיים, ואחות צעירה, ביאטריס איזבל מרגריט ובכינויה בטי. דיראק העיד כי בחר ללמוד הנדסה בעקבות בחירתו של אחיו, פליקס בתחום. כשהיה בן 24, התאבד האח פליקס (פול כאמור היה בן 22)^[1]. כמו כן העיד דיראק כי שנות חייו הראשונות לא היו שמחות במיוחד, עקב טבעו הקפדן במיוחד של אביו, אשר התעקש לשוחח עם ילדיו בצרפתית בלבד כדי שילמדו השפה, ודרש שהאחים ישוחחו ביניהם בצרפתית, דבר שהביא לריחוק בין האחים. אף על פי כן הוא מעולם לא הביע את תחושותיו הקשורות לכך באופן פומבי.

דיראק התחנך בבית הספר היסודי בישופ ואחר-כך בקולג' הטכני. האחרון היה מוסד הקשור לאוניברסיטת בריסטול. בשני המוסדות, שחלקו אותו המבנה, נעדרה, באופן חריג ממערכת החינוך הבריטית של אותם הימים, תוכנית הלימודים הקלאסיים שכללה שפות עתיקות כמו לטינית והתמקדה בנושאים מדעיים ושפות מדוברות, כך למד בין היתר גרמנית, שאפשרה לו, לימים, לקרוא את כתב העת החשוב בתחום "צייטשריפט פיר פיזיק" בשנות ה-20 ומאמרים אחרים, בתקופה שבה עיקר המחקר במכניקת הקוונטים נעשה בגרמניה ובגרמנית^[1]. אביו, צ'ארלס, הוא ואחיו היו אזרחי שווייץ עד 1919, אז התאזרחו על פי חוק בבריטניה^[3].

דיראק למד הנדסת חשמל באוניברסיטת בריסטול, וסיים את התואר בשנת 1921. הוא סיפר כי בלימודי ההנדסה למד להעריך את החשיבות של קירובים^[1], דבר שהשפיע על עבודתו בעתיד. לאחר שעבד במשך תקופה קצרה כמהנדס, החליט שייעודו האמיתי הוא בפיזיקה מתמטית. הוא סיים תואר במתמטיקה בבריסטול בשנת 1923 ואז קיבל מלגת מחקר באוניברסיטת קיימברידג', שם שהה במשך רוב הקריירה שלו. בקיימברידג' התחיל להתעניין בתורת היחסות הכללית ובמכניקת הקוונטים, ועבד תחת הנחייתו של ראלף פוולר.

בשנת 1926 הוא פיתח גרסה של מכניקת הקוונטים שהשלימה את עבודתו הקודמת של ורנר הייזנברג ב"מכניקת מטריצות" ואת זו של ארווין שרדינגר על פונקציות-גל והפך אותן לנוסחה מתמטית אחת שהייתה קשורה לערכים עם אופרטורים הפועלים במרחב הילברט של וקטורים המתארים מצב של מערכת פיזיקלית. על עבודתו זו הוא קיבל תואר דוקטור מאוניברסיטת קיימבריג'.

בשנת 1928, בהתבססו על עבודתו של וולפגנג פאולי על מערכות ספין לא-יחסותיות, פיתח את משוואת דיראק, משוואה יחסותית המתארת את האלקטרון. עבודה זו הובילה את דיראק לחזות את קיומו של הפוזיטרון, האנטי-חלקיק של האלקטרון. הפוזיטרון נצפה לבסוף בניסוי בשנת 1932, בידי קארל אנדרסון. דיראק תרם גם בהסבר המקור היחסותי לספין הקוונטי.

הספר "העקרונות של מכניקת הקוונטים" של דיראק, שפורסם בשנת 1930, הפך לאחד מספרי הלימוד הסטנדרטיים, והוא עדיין נמצא בשימוש. דיראק פיתח בתקופה זו גם את כתיבת הברה-קט שמשתמשים בה כיום כדי לבצע חישובים על מצבים קוונטיים. כמו כן, פונקציית ההתפלגות הרציפה דלתא נקראת על שמו - פונקציית הדלתא של דיראק.

בשנת 1931 דיראק הראה שמונופול מגנטי יחיד ביקום יהיה מספיק כדי להסביר את הקוונטיות הנצפית של מטען חשמלי. הצעה זו זכתה לתשומת לב רבה, אך עד לימים אלו אין הוכחה משכנעת לקיומם של מונופולים מגנטיים.

דיראק חלק את פרס נובל לפיזיקה לשנת 1933 עם ארווין שרדינגר "על גילוי תצורות יצרניות חדשות של תאוריה אטומית". דיראק החזיק בקתדרה על שם לוקאס למתמטיקה בקיימברידג' בין השנים 1932 ל-1969. פרס דיראק נקרא על-שמו.

בשנת 1937 נשא לאשה את מרגיט, אחותו של הפיזיקאי יוג'ין ויגנר.

דיראק בילה את שנותיו האחרונות באוניברסיטת המדינה של פלורידה (FSU). הוא נפטר בטאלאהאסי, פלורידה, שם הוא קבור.

השקפת עולמו

דיראק היה אתאיסט מסור, אפשר אדוק. לאחר שנשאל על דעותיו של דיראק, פאולי ציין: "אם הבנתי אותו נכונה, כוונתו הייתה זו: אין אלוהים, ודיראק הוא שליחו".

דיראק היה ידוע בין עמיתיו בשל אופיו הדייקני והמסוגר. כאשר נילס בוהר התלונן על כך שהוא אינו מצליח לסיים משפט במאמר מדעי שהיה עסוק בכתיבתו, דיראק ענה, במשפט שמאז הפך למפורסם: "אותי לימדו בבית-הספר לא להתחיל משפט אם איני יודע כיצד לסיים אותו". במהלך ביקורו בברית המועצות, הוא הוזמן לתת הרצאה על תפישתו את הפיזיקה. הוא קם מכיסאו וניגש ללוח, וכתב: 'חוקי הפיזיקה צריכים להיות בעלי יופי ופשטות מתמטית'.

כאשר נשאל במקרה מסוים על דעותיו על שירה הוא ענה: "במדע מנסים לומר בצורה שתהיה מובנת לכולם, משהו שקודם לא היה ידוע לאף אחד. בשירה, זה בדיוק להפך".

דיראק היה ידוע בצניעותו. הוא קרא למשוואת שינוי הזמן עבור אופרטורים 'משוואת התנועה של הייזנברג', על-אף שהוא היה זה שכתב אותה לראשונה. רוב הפיזיקאים היום מכירים את סטטיסטיקת פרמי דיראק לחלקיקים בעלי ספין לא שלם ואת סטטיסטיקת בוז איינשטיין לחלקיקים בעלי ספין שלם. בהרצאות אותן נתן במהלך חייו, דיראק תמיד התעקש לקרוא לראשונות 'סטטיסטיקת פרמי'. הוא קרא לסטטיסטיקות בוז-איינשטיין בשם 'סטטיסטיקת איינשטיין', לצורך סימטריה.

מספר פרסים מוענקים לזכרו בתחומי המדעים, אשר נקראים פרס דיראק.

לקריאה נוספת

טוביאס הירטר, עידן האי־ודאות – איך גילו גדולי הפיזיקאים את עולם הקוונטים 1895–1945, ספרי עליית הגג וידיעות ספרים, 2023.

קישורים חיצוניים

פול דיראק, באתר פרס נובל (באנגלית)
פול דיראק, באתר פרויקט הגנאלוגיה במתמטיקה
פול דיראק, באתר MacTutor (באנגלית)
תמונות של דיראק באתר MacTutor להיסטוריה של המתמטיקה
תמלילי חמש שיחות של תומאס קון ודיראק שנערכו בשנים 1962 - 1963
פול דיראק, באתר "Find a Grave" (באנגלית)
פול דיראק, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)

הערות שוליים

^ ¹ ² ³ ⁴ חמישה תמלילי שיחות של תומאס קון ודיראק
^ Kragh, Helge (1990).Dirac: A Scientific Biography. Cambridge: Cambridge University Press p.1
^ Farmelo, Graham (2009). The Strangest Man: The Hidden Life of Paul Dirac, Quantum Genius. Faber and Faber. p.34

[ממקור_ראשון-1] ¹ ² ³ ⁴ חמישה תמלילי שיחות של תומאס קון ודיראק

[ביוגרפיה_קיימברידג'-2] Kragh, Helge (1990).Dirac: A Scientific Biography. Cambridge: Cambridge University Press p.1

[3] Farmelo, Graham (2009). The Strangest Man: The Hidden Life of Paul Dirac, Quantum Genius. Faber and Faber. p.34

[1]

[2]

[3]

זוכי פרס נובל לפיזיקה
1901‏-1925	רנטגן (1901) • לורנץ, זימן (1902) • בקרל, פ' קירי, מ' קירי (1903) • ריילי (1904) • לנארד (1905) • תומסון (1906) • מייקלסון (1907) • ליפמן (1908) • מרקוני, בראון (1909) • ואלס (1910) • וין (1911) • דאלן (1912) • אונס (1913) • לאואה (1914) • ה' בראג, ל' בראג (1915) • לא חולק (1916) • ברקלה (1917) • פלאנק (1918) • שטארק (1919) • גיום (1920) • איינשטיין (1921) • בוהר (1922) • מיליקן (1923) • סיגבאן (1924) • פרנק, הרץ (1925)
1926‏-1950	פרן (1926) • קומפטון, וילסון (1927) • ריצ'רדסון (1928) • ברויי (1929) • רמאן (1930) • לא חולק (1931) • הייזנברג (1932) • שרדינגר, דיראק (1933) • לא חולק (1934) • צ'דוויק (1935) • הס, אנדרסון (1936) • דייוויסון, תומסון (1937) • פרמי (1938) • לורנס (1939) • לא חולק (1942–1940) • שטרן (1943) • רבי (1944) • פאולי (1945) • ברידג'מן (1946) • אפלטון (1947) • בלקט (1948) • יוקאווה (1949) • פאוול (1950)
1951‏-1975	קוקרופט, וולטון (1951) • בלוך, פרסל (1952) • זרניקה (1953) • בורן, בותה (1954) • לם, קוש (1955) • שוקלי, ברדין, בראטיין (1956) • יאנג, לי (1957) • צ'רנקוב, פרנק, תם (1958) • סגרה, צ'מברלין (1959) • גלייזר (1960) • הופסטדטר, מסבאואר (1961) • לנדאו (1962) • ויגנר, גופרט-מאייר, ינסן (1963) • טאונס, באסוב, פרוכורוב (1964) • טומונאגה, שווינגר, פיינמן (1965) • קסטלר (1966) • בתה (1967) • אלוורז (1968) • גל-מאן (1969) • אלפוון, נל (1970) • גאבור (1971) • ברדין, קופר, שריפר (1972) • אסאקי, גיאור, ג'וזפסון (1973) • רייל, יואיש (1974) • בוהר, מוטלסון, ריינווטר (1975)
1976‏-2000	ריכטר, טינג (1976) • אנדרסון, מוט, ולק (1977) • קפיצה, פנזיאס, וילסון (1978) • גלאשו, סלאם, ויינברג (1979) • קרונין, פיץ' (1980) • בלומברגן, שולוב, סיגבאן (1981) • וילסון (1982) • צ'נדארסקאר, פולר (1983) • רוביה, מיר (1984) • קליצינג (1985) • רוסקה, ביניג, רורר (1986) • בדנורץ, מילר (1987) • לדרמן, שוורץ, שטיינברג (1988) • רמזי, דמלט, פאול (1989) • פרידמן, קנדול, טיילור (1990) • דה-זֶ'ן (1991) • שרפק (1992) • האלס, טיילור (1993) • ברוקהאוז, שול (1994) • פרל, ריינס (1995) • לי, אושרוף, ריצ'רדסון (1996) • צ'ו, טנוג'י, פיליפס (1997) • לפלין, שטורמר, צוי (1998) • 'ט הופט, פלטמן (1999) • אלפרוב, קרמר, קילבי (2000)
2001-היום	קורנל, קטרלה, וימן (2001) • דייוויס, קושיבה, ג'אקוני (2002) • אבריקוסוב, גינזבורג, לגט (2003) • גרוס, פוליצר, וילצ'ק (2004) • גלאובר, הול, הנש (2005) • מאת'ר, סמוט (2006) • פר, גרינברג (2007) • נאמבו, קובאיאשי, מסקאווה (2008) • קאו, בויל, סמית' (2009) • גיים, נובסלוב (2010) • פרלמוטר, שמידט, ריס (2011) • הרוש, וינלנד (2012) • אנגלר, היגס (2013) • אמאנו, אקסאקי, נקמורה (2014) • קג'יטה, מקדונלד (2015) • ת'אולס, הולדיין, קוסטרליץ (2016) • וייס, בריש, ת'ורן (2017) • אשקין, מורו, סטריקלנד (2018) • קלו, מאיור, פיבלס (2019) • פנרוז, גז, גנצל (2020) • מנבה, האסלמן, פאריזי (2021) • אספה, קלאוזר, ציילינגר (2022) • אגוסטיני, קראוס, ל'ווילייה (2023) • ג'ון ג'וזף הופפילד, ג'פרי הינטון (2024)

מיזמי קרן ויקימדיה
ציטוטים בוויקיציטוט: פול דיראק
תמונות ומדיה בוויקישיתוף: פול דיראק