Colha uma flor na Terra e você move a estrela mais distante.
Paul Adrien Maurice Dirac foi um físico teórico inglês considerado um dos físicos mais significativos do século XX.
Dirac fez contribuições fundamentais para o desenvolvimento inicial tanto da mecânica quântica quanto da eletrodinâmica quântica. Entre outras descobertas, ele formulou a equação de Dirac que descreve o comportamento dos férmions e previu a existência da antimatéria. Dirac compartilhou o Prêmio Nobel de Física de 1933 com Erwin Schrödinger "pela descoberta de novas formas produtivas de teoria atômica". Ele também fez contribuições significativas para a reconciliação da relatividade geral com a mecânica quântica.
Dirac era considerado por seus amigos e colegas como incomum em seu caráter. Em uma carta de 1926 a Paul Ehrenfest, Albert Einstein escreveu sobre Dirac, "Tenho problemas com Dirac. Este equilíbrio no caminho vertiginoso entre gênio e loucura é horrível." Em outra carta escreveu, "Não entendo Dirac em absoluto efeito Compton."
Ele foi professor Lucasiano de Matemática na Universidade de Cambridge, foi membro do Centro de Estudos Teóricos, Universidade de Miami, e passou a última década de sua vida na Universidade Estadual da Flórida.
Vida pessoal
Primeiros anos
Paul Adrien Maurice Dirac nasceu na casa de seus pais em Bristol, Inglaterra, em 8 de agosto de 1902, e cresceu na área de Bishopston da cidade. Seu pai, Charles Adrien Ladislas Dirac, era um imigrante de Saint-Maurice, Suíça, que trabalhou em Bristol como professor de francês. Sua mãe, Florence Hannah Dirac, nascida Holten, filha de um capitão de navio, nasceu em Cornwall, Inglaterra, e trabalhou como bibliotecária na Biblioteca Central de Bristol. Paul tinha uma irmã mais jovem, Béatrice Isabelle Marguerite, conhecida como Betty, e um irmão mais velho, Reginald Charles Félix, conhecido como Felix, que cometeu suicídio em março de 1925. Dirac mais tarde se lembrou: "Meus pais ficaram terrivelmente angustiados. Eu não sabia que eles se importavam tanto ... Nunca soube que os pais deveriam se importar com seus filhos, mas a partir de então soube."
Charles e os filhos foram oficialmente cidadãos suíços até que se naturalizaram em 22 de outubro de 1919. O pai de Dirac era rigoroso e autoritário, embora desaprovasse o castigo corporal. Dirac tinha um relacionamento tenso com seu pai, tanto que depois da morte de seu pai, Dirac escreveu, "Sinto-me muito mais livre agora, e sou meu próprio homem." Charles obrigou seus filhos a falar com ele apenas em francês, para que pudessem aprender o idioma. Quando Dirac descobriu que não podia expressar o que queria dizer em francês, escolheu permanecer em silêncio.
Educação
Dirac foi educado primeiro na Bishop Road Primary School e depois no Merchant Venturers' Technical College, exclusivamente para meninos, posteriormente Cotham School, onde seu pai era professor de francês. A escola era uma instituição anexa à Universidade de Bristol, que compartilhava terrenos e funcionários. Enfatizava disciplinas técnicas como alvenaria, fabricação de calçados e trabalhos em metal, e idiomas modernos. Isto era incomum em uma época em que a educação secundária na Grã-Bretanha ainda era dedicada em grande parte aos clássicos, e algo pelo qual Dirac mais tarde expressaria sua gratidão.
Dirac estudou engenharia elétrica em uma Bolsa da Universidade da Cidade de Bristol na faculdade de engenharia da Universidade de Bristol, que era co-localizada com o Merchant Venturers' Technical College. Pouco antes de completar seu diploma em 1921, ele se apresentou ao exame de entrada para St John's College, Cambridge. Ele passou e recebeu uma bolsa de £70, mas isso ficou aquém do valor de dinheiro necessário para viver e estudar em Cambridge. Apesar de ter se formado com um diploma de bacharelado em ciências de primeira classe em engenharia, o clima econômico da depressão pós-guerra foi tal que ele não conseguiu encontrar trabalho como engenheiro. Em vez disso, aceitou uma oferta para estudar um diploma de Bacharel em Artes em matemática na Universidade de Bristol sem custo algum. Ele foi autorizado a pular o primeiro ano do curso devido ao seu diploma de engenharia.
Em 1923, Dirac se formou, mais uma vez com honras de primeira classe, e recebeu uma bolsa de £140 do Departamento de Pesquisa Científica e Industrial. Junto com sua bolsa de £70 de St John's College, isso era suficiente para viver em Cambridge. Lá, Dirac buscou seus interesses na teoria da relatividade geral, um interesse que havia obtido anteriormente como estudante em Bristol, e no campo nascente da física quântica, sob a supervisão de Ralph Fowler. De 1925 a 1928, ele manteve uma Bolsa de Pesquisa de 1851 da Comissão Real para a Exposição de 1851. Ele completou seu doutorado em junho de 1926 com a primeira tese sobre mecânica quântica a ser submetida em qualquer lugar. Ele então continuou sua pesquisa em Copenhagen e Göttingen. Na primavera de 1929, foi professor visitante na Universidade de Wisconsin–Madison.
Família
Em 1937, Dirac casou-se com Margit Wigner, irmã de Eugene Wigner. Ele adotou os dois filhos de Margit, Judith e Gabriel. Paul e Margit Dirac tiveram dois filhos juntos, ambas filhas, Mary Elizabeth e Florence Monica.
Margit, conhecida como Manci, visitou seu irmão em 1934 em Princeton, Nova Jersey, de sua nativa Hungria e, enquanto jantava no Annex Restaurant, conheceu o "homem de aparência solitária na mesa ao lado". Este relato de um físico coreano, Y. S. Kim, que conheceu e foi influenciado por Dirac, também diz: "É muito afortunado para a comunidade de física que Manci cuidasse bem de nosso respeitado Paul A. M. Dirac. Dirac publicou onze artigos durante o período 1939-46.... Dirac foi capaz de manter sua produtividade normal de pesquisa apenas porque Manci estava encarregada de tudo o mais".
Personalidade
Dirac era conhecido entre seus colegas por sua natureza precisa e lacônica. Seus colegas em Cambridge brincalhonamente definiram uma unidade chamada "dirac", que era uma palavra por hora. Quando Niels Bohr reclamou que não sabia como terminar uma frase em um artigo científico que estava escrevendo, Dirac respondeu, "Fui ensinado na escola a nunca começar uma frase sem saber o final dela." Ele criticou o interesse do físico J. Robert Oppenheimer na poesia: "O objetivo da ciência é tornar as coisas difíceis compreensíveis de forma mais simples; o objetivo da poesia é afirmar coisas simples de forma incompreensível. Os dois são incompatíveis."
O próprio Dirac escreveu em seu diário durante seus anos de pós-graduação que se concentrava exclusivamente em sua pesquisa, e parava apenas no domingo quando fazia longas caminhadas sozinho.
Uma anedota contada em uma resenha da biografia de 2009 fala de Werner Heisenberg e Dirac navegando em um navio de cruzeiro para uma conferência no Japão em agosto de 1929. "Ambos ainda na casa dos vinte anos e solteiros, formavam um casal estranho. Heisenberg era um homem que gostava de mulheres, que constantemente flertava e dançava, enquanto Dirac—'um nerd vitoriano', como o biógrafo Graham Farmelo o descreve—sofria agonias se forçado em qualquer tipo de socialização ou conversa fiada. 'Por que você dança?' Dirac perguntou a seu companheiro. 'Quando há moças agradáveis, é um prazer,' Heisenberg respondeu. Dirac ponderou essa noção, depois falou impulsivamente: 'Mas, Heisenberg, como você sabe de antemão que as moças são agradáveis?'"
Margit Dirac contou tanto a George Gamow quanto a Anton Capri nos anos 1960 que seu marido tinha dito a um visitante da casa, "Permita-me apresentar a irmã de Wigner, que agora é minha esposa."
Outra história contada sobre Dirac é que quando primeiro conheceu o jovem Richard Feynman em uma conferência, disse após um longo silêncio, "Tenho uma equação. Você também tem uma?"
Após apresentar uma palestra em uma conferência, um colega levantou a mão e disse: "Não entendo a equação no canto superior direito do quadro negro". Após um longo silêncio, o moderador perguntou a Dirac se ele queria responder a pergunta, ao qual Dirac respondeu: "Aquilo não era uma pergunta, era um comentário."
Dirac também era conhecido por sua modéstia pessoal. Ele chamou a equação para a evolução temporal de um operador mecânico-quântico, que foi o primeiro a escrever, de "equação de movimento de Heisenberg". A maioria dos físicos fala de estatísticas de Fermi–Dirac para partículas de spin meio-inteiro e estatísticas de Bose–Einstein para partículas de spin inteiro. Ao lecionar posteriormente em sua vida, Dirac sempre insistiu em chamar a primeira de "estatísticas de Fermi". Ele se referiu à segunda como "estatísticas de Einstein" por razões, explicou ele, de "simetria".
Visões religiosas
Heisenberg recebeu uma conversa entre jovens participantes da Conferência Solvay de 1927 sobre as visões de Einstein e Planck sobre religião entre Wolfgang Pauli, Heisenberg e Dirac. A contribuição de Dirac foi uma crítica ao propósito político da religião, que Bohr considerou bastante lúcida ao ouvir de Heisenberg mais tarde. Entre outras coisas, Dirac disse:
Não consigo entender por que estamos ociosamente discutindo religião. Se somos honestos—e os cientistas têm que ser—devemos admitir que a religião é uma mistura de afirmações falsas, sem base na realidade. A própria ideia de Deus é um produto da imaginação humana. É muito compreensível por que os povos primitivos, que foram muito mais expostos às forças dominantes da natureza do que estamos hoje, deveriam ter personificado essas forças com medo e tremor. Mas nos dias de hoje, quando entendemos tantos processos naturais, não temos necessidade de tais soluções. Não consigo entender de maneira nenhuma como o postulado de um Deus Todo-Poderoso nos ajuda de forma alguma. O que vejo é que essa suposição leva a questões tão improdutivas como por que Deus permite tanta miséria e injustiça, a exploração dos pobres pelos ricos, e todos os outros horrores que Ele poderia ter impedido. Se a religião ainda está sendo ensinada, não é porque suas ideias ainda nos convencem, mas simplesmente porque alguns de nós querem manter as classes baixas quietas. Pessoas quietas são muito mais fáceis de governar do que as clamando e insatisfeitas. Elas também são muito mais fáceis de explorar. A religião é uma espécie de ópio que permite a uma nação se embalar em sonhos ilusórios e assim esquecer as injustiças que estão sendo perpetradas contra o povo. Daí a estreita aliança entre essas duas grandes forças políticas, o Estado e a Igreja. Ambos precisam da ilusão de que um Deus bondoso recompensa—no céu se não na terra—todos aqueles que não se levantaram contra a injustiça, que cumpriram seu dever quietamente e sem reclamar. É precisamente por isso que a afirmação honesta de que Deus é meramente um produto da imaginação humana é marcada como o pior de todos os pecados mortais.
A visão de Heisenberg era tolerante. Pauli, criado como católico, havia permanecido em silêncio após algumas observações iniciais, mas quando finalmente foi pedida sua opinião, disse: "Bem, nosso amigo Dirac tem uma religião e seu princípio orientador é 'Não existe Deus, e Paul Dirac é Seu profeta.'" Todos, incluindo Dirac, explodiram em gargalhadas.
Mais tarde na vida, as visões de Dirac em relação à ideia de Deus foram menos mordazes. Como autor de um artigo aparecendo na edição de maio de 1963 do Scientific American, Dirac escreveu:
Parece ser uma das características fundamentais da natureza que as leis físicas fundamentais são descritas em termos de uma teoria matemática de grande beleza e poder, necessitando de um nível bastante elevado de matemática para alguém compreendê-la. Você pode se perguntar: Por que a natureza é construída ao longo dessas linhas? Só se pode responder que nosso conhecimento atual parece mostrar que a natureza é assim construída. Simplesmente temos que aceitá-lo. Pode-se talvez descrever a situação dizendo que Deus é um matemático de ordem muito elevada, e Ele usou matemática muito avançada na construção do universo. Nossas tênues tentativas em matemática nos permitem compreender um pouco do universo, e conforme prosseguimos para desenvolver matemática cada vez mais elevada, podemos esperar compreender o universo melhor.
Em 1971, em uma reunião de conferência, Dirac expressou suas visões sobre a existência de Deus. Dirac explicou que a existência de Deus poderia ser justificada apenas se um evento improável tivesse ocorrido no passado:
Poderia ser que seja extremamente difícil começar a vida. Poderia ser que seja tão difícil começar uma vida que isso tenha acontecido apenas uma vez entre todos os planetas... Consideremos, apenas como uma conjectura, que a chance de vida começar quando temos condições físicas adequadas é 10−100. Não tenho nenhuma razão lógica para propor este número, apenas quero que você o considere como uma possibilidade. Sob essas condições... é quase certo que a vida não teria começado. E sinto que sob essas condições será necessário assumir a existência de um deus para iniciar a vida. Gostaria, portanto, de estabelecer essa conexão entre a existência de um deus e as leis físicas: se as leis físicas são tais que começar a vida envolve uma chance excessivamente pequena de modo que não será razoável supor que a vida teria começado apenas pelo acaso cego, então deve haver um deus, e tal deus provavelmente estaria mostrando sua influência nos saltos quânticos que estão ocorrendo mais tarde. Por outro lado, se a vida pode começar muito facilmente e não precisa de nenhuma influência divina, então direi que não há deus.
Dirac não se comprometeu com nenhuma visão definida, mas descreveu as possibilidades para responder a questão de Deus de uma maneira científica.
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