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  • 向子孙后代讲讲P.Dirac
  • 作者:佚名
  • 发表日期:十月 01, 2007
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  • 编者导读:作者 Dana Mackenzie原题: Spinning into Posterity. 译自: SIAM NEWS, Vol.36 (2003), No.2, p.1, 16.世纪来科学家写下的所有方程中,只有一个方程是雕刻在石头上并安放在威斯敏斯特大教堂里.离开Newton的墓穴不远的地方,一块2英尺$\times$2英尺的绿色石匾上刻有如下的碑文:$$i\gamma \partial \p...
  • 作者 Dana Mackenzie

    原题: Spinning into Posterity.
    译自: SIAM NEWS, Vol.36 (2003), No.2, p.1, 16.

    世纪来科学家写下的所有方程中,只有一个方程是雕刻在石头上并安放
    在威斯敏斯特大教堂里.离开Newton的墓穴不远的地方,一块2英尺
    $\times$2英尺的绿色石匾上刻有如下的碑文:
    $$i\gamma \partial \psi = m\psi.$$

    这块石匾就是于1995年安放的Paul Dirac (1902---1984)的纪念碑,碑文
    是对这位寡言但对数学极其热爱的物理学家的恰如其分的颂词. Dirac极不喜欢公众的称颂, 根据传说他曾试图拒绝1933年的Nobel奖,只是因为当时他的朋友向他指出婉谢比接
    受Nobel奖会引起更多的关注他才没有坚持.然而,具有像Dirac那样的精神境界的科学家很少能逃过其他科学家一直持续到现在的赞扬.在2002年,物理学家和数学家不是用一个而是用3个纪念性会议来对他的百年诞辰表示赞许.

    Dirac有一次曾说过: ``物理定律应该具有数学的美'', 而刻在石匾上的方程无疑是他最优美的方程之一. Dirac的方程也正在庆祝其75周年纪念: 2003年1月标志着它首次发表(在 Proceedings of the Royal Society of London)的75周年纪念. 该方程描写了单个电子, 或和光量子相互作用(方程具有一个附加项)电子的状态. 在20世纪前3/4的世纪里, 这个方程鼓舞着数学和物理学主要的和出乎预料的发展, 例如反物质的发现.

    Dirac方程被认为是物理现象曾经有过的最成功的数学模型之一. 但是它甚至是不正确的!
    Dirac方程和电子实际的行为方式之间的不一致可能提供了盛行的亚原子粒子标准模型中的裂纹的第一个实验证据.

    初露头角

    故事开始于1925年, 这一年量子力学突然出现. 德国的Werner Heisenberg和奥地利的Erwin Schr\"{o}dinger独立提出了关于(诸如光子那样的)粒子和(诸如光波那样的)波实际上是同一件事的新的看起来似乎是非常不同的方案. Heisenberg的论文传到了英国剑桥, 那里的一位名为R.~H.~Fowler的相对论学家把论文给了他的研究生去念. 在论文的顶端他写下``你认为该文如何? 我乐于听到你的想法.''

    当这位研究生 --- Paul Dirac --- 讲述他的想法时, 整个物理学界都在倾听.
    在几周内他就发展了一种称为变换理论的新理论, 该理论统一了Heisenberg和Schr\"{o}dinger明显对立的思想. 在他初露头角之后, Dirac顺势进入了未经探索的领域, 在拿到他的博士学位之前发表了11篇论文. 因为量子力学是完全新的领域, 几乎每一篇论文都是一个转折点. Dirac后来以他特有的谦逊说道: ``[Heisenberg]开创了理论物理的黄金时代, 之后的几年里任何二流的学生都容易做出一流的工作.''

    没有论文会像他在1927年年末写的 ``The Relativistic Theory of the Electron(电子的相对性理论)''那样有着更为持久的影响. Dirac抓住了物理学家认为已经解决了的理论问题并证明了该求解者完全错过了要点. 他还无心地成为从纯数学的论证推导出亚原子粒子存在性的第一人.

    全文见 数学译林
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  • 【引用地址】http://www.suanshu.net/test.aspx
  • 【关键字】向子孙后代讲讲P.Dirac
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