اختر زهرة على الأرض وستحرك أبعد نجم.
كان Paul Adrien Maurice Dirac فيزيائياً نظرياً إنجليزياً يعتبر من أهم الفيزيائيين في القرن العشرين.
قدم Dirac مساهمات أساسية في التطور المبكر لكل من ميكانيكا الكم وديناميكا الكم الكهربائية. من بين اكتشافاته الأخرى، صاغ معادلة Dirac التي تصف سلوك الفرميونات وتنبأ بوجود المادة المضادة. شارك Dirac جائزة نوبل للفيزياء عام 1933 مع Erwin Schrödinger "لاكتشاف أشكال جديدة منتجة من النظرية الذرية". كما قدم مساهمات كبيرة في المصالحة بين النسبية العامة وميكانيكا الكم.
كان Dirac يعتبره أصدقاؤه وزملاؤه غير عادي في الطباع. في خطاب عام 1926 إلى Paul Ehrenfest، كتب Albert Einstein عن Dirac: "أواجه مشكلة مع Dirac. هذا التوازن على المسار المرعب بين العبقرية والجنون أمر فظيع." وفي خطاب آخر كتب: "لا أفهم Dirac على الإطلاق تأثير Compton."
كان أستاذ الرياضيات Lucasian في جامعة Cambridge، وعضواً في مركز الدراسات النظرية بجامعة Miami، وقضى العقد الأخير من حياته في جامعة Florida State University.
الحياة الشخصية
السنوات الأولى
ولد Paul Adrien Maurice Dirac في منزل والديه في Bristol بإنجلترا في 8 أغسطس 1902، وترعرع في منطقة Bishopston بالمدينة. كان والده Charles Adrien Ladislas Dirac مهاجراً من Saint-Maurice بسويسرا، وعمل في Bristol معلماً للغة الفرنسية. والدته Florence Hannah Dirac، née Holten، ابنة قبطان سفينة، ولدت في Cornwall بإنجلترا، وعملت أمينة مكتبة في مكتبة Bristol المركزية. كان لـ Paul أخت أصغر، Béatrice Isabelle Marguerite المعروفة باسم Betty، وأخ أكبر Reginald Charles Félix المعروف باسم Felix، الذي انتحر في مارس 1925. تذكر Dirac لاحقاً: "كان والداي مكتئبين جداً. لم أكن أعرف أنهما يهتمان بهذا القدر... لم أكن أعرف أبداً أن الآباء كان يجب أن يهتموا بأطفالهم، لكن منذ ذلك الحين عرفت."
كان Charles والأطفال مواطنين سويسريين رسمياً حتى حصلوا على الجنسية الإنجليزية في 22 أكتوبر 1919. كان والد Dirac صارماً واستبدادياً، لكنه عارض العقاب البدني. كان لدى Dirac علاقة متوترة مع والده، لدرجة أنه بعد وفاة والده، كتب Dirac: "أشعر الآن بحرية أكبر، وأنا رجل بمفردي." أجبر Charles أطفاله على التحدث إليه باللغة الفرنسية فقط حتى يتعلموا اللغة. عندما وجد Dirac أنه لا يستطيع التعبير عما يريد قوله باللغة الفرنسية، اختار الصمت.
التعليم
تلقى Dirac تعليمه أولاً في Bishop Road Primary School ثم في Merchant Venturers' Technical College للبنين فقط والذي أصبح لاحقاً Cotham School، حيث كان والده معلماً للغة الفرنسية. كانت المدرسة مؤسسة تابعة لجامعة Bristol، وشاركت في المباني والموظفين. أكدت على المواد التقنية مثل البناء والإسكافة والعمل بالمعادن، واللغات الحديثة. كان هذا غير معتاد في وقت كان التعليم الثانوي في بريطانيا يركز بشكل أساسي على الدراسات الكلاسيكية، وشيء سيعبر عنه Dirac لاحقاً بامتنانه.
درس Dirac الهندسة الكهربائية على منحة من مدينة Bristol الجامعية في كلية الهندسة بجامعة Bristol، والتي كانت تقع مع Merchant Venturers' Technical College. قبل قليل من إكماله درجته في 1921، جلس لامتحان القبول في St John's College بـ Cambridge. نجح وحصل على منحة قدرها 70 جنيهاً إسترلينياً، لكن هذا كان أقل من المبلغ المطلوب للعيش والدراسة في Cambridge. رغم تخرجه بدرجة فخرية من الدرجة الأولى في درجة البكالوريوس في الهندسة، كان المناخ الاقتصادي لفترة الكساد ما بعد الحرب بحيث لم يتمكن من العثور على عمل كمهندس. بدلاً من ذلك، قبل عرضاً للدراسة للحصول على درجة البكالوريوس في الفنون في الرياضيات من جامعة Bristol بدون تكلفة. سُمح له بتخطي السنة الأولى من المسار بسبب درجة الهندسة الخاصة به.
في عام 1923، تخرج Dirac مرة أخرى بامتياز من الدرجة الأولى، وحصل على منحة بقيمة 140 جنيهاً إسترلينياً من قسم البحث العلمي والصناعي. جنباً إلى جنب مع منحته البالغة 70 جنيهاً إسترلينياً من St John's College، كان هذا كافياً للعيش في Cambridge. هناك متابعة اهتماماته بنظرية النسبية العامة، وهو اهتمام حصل عليه سابقاً كطالب في Bristol، وفي المجال الناشئ لفيزياء الكم، تحت إشراف Ralph Fowler. من 1925 إلى 1928 حصل على زمالة أبحاث من عام 1851 من الهيئة الملكية لمعرض عام 1851. أكمل درجة الدكتوراه في يونيو 1926 مع أول رسالة دكتوراه عن ميكانيكا الكم تُقدم في أي مكان. ثم واصل أبحاثه في Copenhagen و Göttingen. في ربيع عام 1929، كان أستاذاً زائراً في جامعة University of Wisconsin–Madison.
الأسرة
في عام 1937، تزوج Dirac من Margit Wigner أخت Eugene Wigner. تبنى أطفال Margit الاثنين، Judith و Gabriel. كان لـ Paul و Margit Dirac طفلتان معاً، كلاهما فتيات، Mary Elizabeth و Florence Monica.
زارت Margit المعروفة باسم Manci أخاها في عام 1934 في Princeton بولاية New Jersey من موطنها الأصلي Hungary، وأثناء تناول العشاء في Annex Restaurant، التقت برجل "يبدو وحيداً على الطاولة المجاورة". يذكر هذا الحساب من عالم الفيزياء الكوري Y. S. Kim، الذي التقى بـ Dirac وتأثر به: "من المحظوظ جداً لمجتمع الفيزياء أن Manci اعتنت جيداً برجلنا المحترم Paul A. M. Dirac. نشر Dirac احدى عشر ورقة خلال الفترة 1939-46.... كان Dirac قادراً على الحفاظ على إنتاجيته البحثية العادية فقط لأن Manci كانت مسؤولة عن كل شيء آخر".
الشخصية
كان Dirac معروفاً بين زملائه بطبيعته الدقيقة والصامتة. عرّف زملاؤه في Cambridge على سبيل المزاح وحدة تسمى "dirac"، وهي كلمة واحدة في الساعة. عندما اشتكى Niels Bohr من أنه لا يعرف كيفية إنهاء جملة في مقالة علمية كان يكتبها، ردّ Dirac: "علموني في المدرسة عدم بدء جملة دون معرفة نهايتها." انتقد اهتمام الفيزيائي J. Robert Oppenheimer بالشعر: "الهدف من العلم هو جعل الأشياء الصعبة مفهومة بطريقة أبسط؛ الهدف من الشعر هو بيان الأشياء البسيطة بطريقة غير مفهومة. الاثنان متنافيان."
كتب Dirac في يومياته خلال سنوات الدراسات العليا أنه ركز حصراً على أبحاثه، وتوقف فقط يوم الأحد عندما قام برحلات طويلة وحده.
حكاية تحكى عن حادثة وردت في مراجعة السيرة الذاتية عام 2009 عن Werner Heisenberg و Dirac يبحران على بطانة محيط إلى مؤتمر في Japan في أغسطس 1929. "كلاهما لا يزال في العشرينات من العمر، وغير متزوج، كانا زوجاً غريباً. كان Heisenberg رجل نساء يغازل باستمرار ويرقص، بينما كان Dirac - 'طالب فترة جورجية' كما يقول السيرة الذاتية Graham Farmelo - يعاني من آلام إذا تم إجباره على أي نوع من التنشئة الاجتماعية أو الحوار الخفيف. 'لماذا ترقص؟' سأل Dirac رفيقه. 'عندما تكون هناك فتيات لطيفات، فهي متعة' ردّ Heisenberg. تأمل Dirac هذه الفكرة، ثم فرقع: 'لكن يا Heisenberg، كيف تعرف مسبقاً أن الفتيات لطيفات؟'"
أخبرت Margit Dirac كل من George Gamow و Anton Capri في الستينات أن زوجها قال لزائر في المنزل: "اسمح لي بتقديم Wigner's sister، التي هي الآن زوجتي."
قصة أخرى تحكى عن Dirac هي أنه عندما التقى الشاب Richard Feynman للمرة الأولى في مؤتمر، قال بعد صمت طويل: "أملك معادلة. هل لديك واحدة أيضاً؟"
بعد أن قدم محاضرة في مؤتمر، رفع أحد الزملاء يده وقال: "لا أفهم المعادلة في الزاوية العلوية اليمنى من السبورة". بعد صمت طويل، سأل المنسق Dirac عما إذا كان يريد الإجابة على السؤال، التي ردّ عليها Dirac: "لم تكن هذه سؤالاً، بل كانت ملاحظة."
لُحظ أيضاً عن Dirac تواضعه الشخصي. أطلق على المعادلة لتطور الوقت للمؤثر الميكانيكي الكمي، التي كان أول من كتبها، اسم "معادلة Heisenberg للحركة". يتحدث معظم الفيزيائيين عن إحصائيات Fermi–Dirac للجسيمات ذات العزم الدوراني نصف صحيح وإحصائيات Bose–Einstein للجسيمات ذات العزم الدوراني الصحيح. أثناء محاضرات لاحقة في الحياة، أصرّ Dirac دائماً على استدعاء الأولى "إحصائيات Fermi". أشار إلى الأخيرة باسم "إحصائيات Einstein" لأسباب، كما شرح، من "التماثل".
الآراء الدينية
تذكر Heisenberg محادثة بين المشاركين الشباب في Solvay Conference عام 1927 حول آراء Einstein و Planck بشأن الدين بين Wolfgang Pauli و Heisenberg و Dirac. كانت مساهمة Dirac انتقاداً للغرض السياسي للدين، والذي اعتبره Bohr معقولاً جداً عند سماعه من Heisenberg لاحقاً. قال Dirac من بين أشياء أخرى:
لا أستطيع أن أفهم لماذا نحن نتحدث بخمول عن الدين. إذا كنا صادقين - والعلماء يجب أن يكونوا كذلك - يجب أن نعترف بأن الدين خليط من الادعاءات الكاذبة، بدون أساس في الواقع. فكرة الله ذاتها هي من إبداع الخيال البشري. من الممكن جداً أن يفهم لماذا كان الناس البدائيون، الذين كانوا أكثر تعرضاً للقوى الهائلة للطبيعة منا اليوم، يشخصون هذه القوى في الخوف والرعب. لكن في الوقت الحاضر، عندما نفهم الكثير من العمليات الطبيعية، لا نحتاج إلى حلول كهذه. لا أستطيع بحياتي أن أرى كيف يساعدنا فرض إله قادر على كل شيء بأي شكل من الأشكال. ما أراه هو أن هذا الافتراض يؤدي إلى أسئلة غير منتجة مثل لماذا يسمح الله بقدر كبير من البؤس والظلم، واستغلال الفقراء من قبل الأغنياء، وكل الأهوال الأخرى التي كان يمكنه منعها. إذا كان الدين لا يزال يُدرّس، فإنه بلا شك ليس لأن أفكاره لا تزال تقنعنا، بل ببساطة لأن البعض منا يريد إبقاء الطبقات الدنيا هادئة. الناس الهادئون أسهل بكثير في الحكم من الضاجين والساخطين. كما أنهم أسهل بكثير في الاستغلال. الدين نوع من الأفيون يسمح للأمة بأن تنوّم نفسها بأحلام بتمنى وهمي وبالتالي تنسى الظلم الذي يُرتكب ضد الشعب. ومن هنا التحالف الوثيق بين هاتين القوتين السياسيتين العظيمتين، الدولة والكنيسة. كلاهما يحتاج إلى الوهم بأن إلهاً لطيفاً يكافئ - في الجنة إن لم يكن على الأرض - جميع أولئك الذين لم يتمردوا على الظلم، الذين قاموا بواجبهم بهدوء وبدون شكوى. هذا بالضبط لماذا يوصم التأكيد الصادق بأن الله ليس سوى منتج من الخيال البشري بأنه أسوأ الخطايا البشرية.
كان موقف Heisenberg متسامحاً. Pauli، الذي نشأ كاثوليكياً، ظل صامتاً بعد بعض التعليقات الأولية، لكن عندما طُلب منه أخيراً إبداء رأيه، قال: "حسناً، صديقنا Dirac لديه دين ومبدأه التوجيهي هو 'لا يوجد إله، وبول ديراك هو نبيه.'" انفجر الجميع، بما في ذلك Dirac، بالضحك.
في وقت لاحق من حياته، كانت آراء Dirac تجاه فكرة الله أقل حدة. كمؤلف مقالة تظهر في طبعة مايو 1963 من Scientific American، كتب Dirac:
يبدو أن تكون من السمات الأساسية للطبيعة أن القوانين الفيزيائية الأساسية توصف بمصطلحات نظرية رياضية ذات جمال وقوة كبيرة، وتحتاج إلى معيار عالٍ جداً من الرياضيات لفهمها. قد تتساءل: لماذا تم بناء الطبيعة على هذه الخطوط؟ يمكن للمرء أن يجيب فقط بأن معرفتنا الحالية يبدو أنها تظهر أن الطبيعة مبنية على هذا النحو. يجب أن نقبلها ببساطة. يمكن للمرء ربما أن يصف الموقف بالقول أن الله هو عالم رياضيات من نظام عالي جداً، وقد استخدم رياضيات متقدمة جداً في بناء الكون. تمكننا محاولاتنا الضعيفة في الرياضيات من فهم جزء من الكون، وعندما نمضي قدماً لتطوير رياضيات أعلى وأعلى، يمكننا أن نأمل في فهم الكون بشكل أفضل.
في عام 1971، في اجتماع مؤتمر، عب
.jpg)