Et kreativt liv: nobelprisvinneren P. EN. M. Dirac

De færreste vet kanskje hva “positron” er i “Positron Emission Tomography” (PET-skanning). PET fungerer ved å bruke radioaktive atomer som avgir partikler som kalles positroner, antipartikkelen til elektroner (Lipkin, 1987, s. 15). 234). Paul Adrien Maurice Dirac (8. august 1902 - 20. oktober 1984) spådde eksistensen av positroner rent fra matematiske beregninger mens vi forsøkte å forene kvanteteori med Einsteins relativitetsteori fire år før Carl D. Anderson oppdaget det i 1932. Dirac vant Nobelprisen i en alder av 31; hans arbeid stimulerte mange andre som ble nobelprisvinnere.

Han var en grunnlegger av kvantefysikk, og hadde den prestisjetunge Lucasianske professor i matematikk-tittelen ved University of Cambridge (1932-69), en gang holdt av Newton. Etter en kort stund ved University of Miami (1968-72) ble han professor i fysikk i 1972 ved Florida State University, Tallahassee, hvor han forble profesjonelt produktiv til han døde.

Tidlig hjemmemiljø og utdanning

Paul Dirac, den midterste av tre barn, ble født av Charles Dirac og Florence Hannah Dirac, n ,e Holten. I følge Kragh (1990) ønsket faren, en høyt ansett lærer, at barna hans skulle få den beste utdannelsen. Imidlertid var han også kjent for å være en streng disiplinær og sitt “omhyggelige system av

avstraffelse”(S. 3). Farmelo (2009) bemerker Paul Dirac og sa "Jeg kjente aldri kjærlighet eller hengivenhet da jeg var barn" (s. 23). 5). Han følte seg lite sorg da faren døde og ble påpekt å ha sagt: “Jeg føler meg mye friere nå” (Kragh, 1990, s. 50). 2). Tilsynelatende gjorde han det meste av skolearbeidet sitt på soverommet sitt for å unnslippe det vanskelige hjemmemiljøet (Farmelo, 2009).

I følge Kragh (1990), mens Dirac på skolen utmerket seg i matematikk og leste avanserte bøker for sin alder, hadde han ingen interesse for gresk mytologi, latin eller klassisk poesi. Han var glad for ikke å måtte studere gresk eller latin og viste liten interesse for sport eller sosialt liv.

Dirac ble uteksaminert med en B.Sc. fra Bristol University i elektroteknikk, og gjorde det bra i teoretiske, men ikke i eksperimentelle og teknologiske fag. Som ung hadde han ingen spesiell ambisjon; “Han gjorde det han fikk beskjed om” og studier var et middel for en jobb (Kragh, 1990, s. 23). 4). Selv om han ble uteksaminert med utmerkelser, kunne han ikke skaffe seg en jobb på grunn av lavkonjunktur, men godtok gjerne gratisundervisning for å studere matematikk ved Bristol University. Han fikk doktorgrad. fra University of Cambridge i 1926 (Krisch, 1987).

Unik Personlighet

Karakterisert som merkelig, mystisk, monosyllabisk, usosial og muligens autistisk (Farmelo, 2009), tilskrev Dirac sitt Introversjon og stillhet mot sin disiplinære far som krevde at han snakket “perfekt” fransk ved måltidet med ham (Hawkins, 1998, s. 23). xv), mens søsknene spiste separat med moren på kjøkkenet av ukjente årsaker (Farmelo, 2009). Hawkins (1998) antyder imidlertid at han kan ha vist seg det samme uavhengig av sin krevende far.

Krisch (1990) bemerket at selv om Diracs stillhet noen ganger ble forvekslet som hovmodig eller uhøflig, så han ut til å ha prioritert å tenke på å snakke; han snakket bare for å gjøre et poeng. Til tross for utallige anekdoter om hans fremmedhet, husker mange ham varmt. Harish-Chandra (1987) snakket om ham som “mild og snill og likevel ganske reservert og fjern” (s. 23). 35). Pais (1998) observerte at hans 40 år med minner om ham alle var "kjære" og at han delte "Niels Bohrs mening om ham: 'Av alle fysikere har Dirac den reneste sjel'" (s.) 38). Han er blitt beskrevet som å være uten fiender eller mislike for noen person (Kursunoglu, 1987, s. 50). x).

Kragh (1990) bemerket at Neville Mott liknet ham med Gandhi "lite kjøtt og mye sinn" (s. 23). 251). Han brydde seg lite om personlige bekvemmeligheter mens han var hjemme eller reiste. Han levde et beskjedent, asketisk liv, røykte eller drakk aldri alkohol, men drakk store mengder vann (Farmelo, 2009; Kragh, 1990).

Hans interesser er blitt beskrevet som smale sammenlignet med hans samtidige, kanskje fordi faren og skolen hadde det stresset vitenskap, praktisk utdanning og språk. I følge Kragh (1990), “Han hadde ingen anerkjennelse for litteraturvitenskap og følte at lesing til og med kan ha en negativ innvirkning på originalen tenkning.” Da Robert Oppenheimer tilbød ham to bøker å lese på vei til Japan, nektet han å si “å lese bøker forstyrret tankene” (S. 258).

Tilnærming til vitenskapelig arbeid

Diracs primære interesse var grunnleggende forskning, ikke undervisning. Han ønsket ikke at studentene hans skulle stole på ham for å få råd. Harish-Chandra (1987) husker at han droppet fra forelesningene sine da han fant ut at de var de samme som hans bok. Da han ble bedt om å avklare noe under et foredrag, gjentok han det nøyaktig siden det allerede var uttrykt den beste måten. I samtaler “svarte han mest positivt på konsise spørsmål” (Krisch, 1987, s. 50). 46).

Kemmer (1987, se også Kragh, 1990) observerte at hans arbeid avviket fra de fasjonable trender eller mainstream-fysikk, men det var svært innflytelsesrike. Dirac var en ekte, motiverende elfenben-tårnforsker, hvis viktigste belønning var å komme med nye ideer og å fremme fysikk ved å skape vakker matematiske teorier. Han likte ikke anerkjennelse og omtale. “Han rømte til London Zoo for å unngå de mange gratulasjonene” den dagen han ble utnevnt til Lucasian Professor (Kragh, 1990, s. 50). 252). Han avviste nesten Nobelprisen, men Ernest Rutherford sa til ham at å ikke godta den ville invitere til enda større publisitet. En London-avis inneholdt overskriften “‘ Geniet som frykter alle kvinner ”og beskrev ham som‘sjenert som en gaselle og beskjeden som en viktoriansk hushjelp. ”(Kragh, 1990, s, 115).

Farmelo (2009) beskrev ham som en top-down-tenker “som begynner med matematisk presise formuleringer av grunnleggende prinsipper og først etterpå ved å bruke teorien for å gjøre forutsigelser” (s.) 94). Hans tidlige arbeid innebar å ta kjente resultater og redegjøre for dem etter en annen teori. Han prøvde en ting og så en annen når resultatene ikke var tilfredsstillende. Kragh (1990) observerte at Dirac mente at (a) teorier utviklet seg trinnvis og siterer Heisenbergs observasjon av at hans ”utgangspunkt var spesielle problemer og ikke bredere forhold... Alt som betyr noe er å komme seg over de neste tre yardene ”(s. 281); (b) teoriene må være først matematiskvakker og da enkel, men han brydde seg lite om eksakte bevis og matematisk strenghet; (c) en person som stammer fra en teori er ikke den beste til å utvikle den fordi man ikke kan se ens egen teori på en løsrevet måte og også bekymre seg for at teorien kan falle fra hverandre ved nærmere undersøkelse; og, (d) hvis teorien antydet eksistensen av noe, må det eksistere, referert til som prinsippet om plenitude.

Farmelo (2009) bemerket at Dirac likte å jobbe uforstyrret. På Tallahassee jobbet han tre timer på kontoret sitt tidvis og tok en pause for å gå til biblioteket. Han ønsket ikke besøkende velkommen og ville løfte telefonmottakeren og slippe den før han hørte på den som ringer. Ved middagstid ble han med kollegene for en lunsj i brun veske, men snakket bare av og til. Etter lunsj lurte han seg på kontorsofaen eller deltok på et seminar og returnerte hjem for sen ettermiddagste sammen med kona. Han slappet av etter middagen, gikk på en "klassisk konsert eller leste en roman — Edgar Allen Poe-mysterier, Le Carre-spionthrillere og Hoyles science-fiction-historier var blant favorittene hans" (s. 15). 393-394). Han likte å se på TV, spesielt Cher, Nova science-dokumentarer, og Forsyte-sagaen. Om natten til Ovenpå, nede, Diracene godtok middagsinvitasjoner, “bare hvis vertene deres på forhånd avtalt å se det med dem i stillhet” (s. 394). Han foretrakk også å spise uforstyrret.

Dirac elsket å gå. Som student ved Cambridge tilbrakte han nesten hver dag på bibliotekene bortsett fra på søndager da han slappet av, og tok lange ensomme turer i landet hovedsakelig å hvile og slappe av fra “ukens intense studier, og kanskje prøve å få et nytt syn på hvordan man kan tilnærme seg problemet følgende Mandag... Jeg hadde akkurat problemene som flyter rundt i bakhodet uten bevisst å føre dem opp ”(som sitert i Kragh, 1990, s, 10-11). Han foretrakk å jobbe om morgenen, og trodde at ”ens hjernekraft er maksimalt og mot slutten av dagen var jeg mer eller mindre kjedelig, spesielt etter middagen” (som sitert i Kragh, s.13).

Selv om han sjelden samarbeidet, førte hans dype interesse for fysikk ham til å delta på teselskaper og kollokvier regelmessig som student i Cambridge. Han lyttet mer enn han snakket med andre anerkjente forskere og erkjente deres rolle i hans tenkning. Han reiste over hele verden, delte arbeidet sitt og lærte av andre om deres arbeid. Da han reiste, likte han sightseeing, fotturer og fjellklatring. Sammen med vennene sine klatret han til toppen av Uncompraghre-toppen (4360 meter) og Mount Elbrauz (5640 meter), Europas høyeste fjell. For å øve klatret han trær i åsene utenfor Cambridge, og ved disse anledninger “hadde han på seg sin formelle, svarte drakt som han alltid hadde på seg” (Kragh, 1990, s. 50). 259).

Det er mye mer i Diracs liv enn dette korte essayet presenterer, og det er mye å lære av Diracs liv, spesielt om hans engasjement, flid, kjærlighet til vakre teorier og hans behov for å unngå anerkjennelse og publisitet. Han elsket å jobbe, gå og reise for å fremme arbeidet sitt og nyte naturens gaver. Han snakket ikke så mye, men mange som kjente ham godt beundret ham for hans vitenskapelige innsikt og husket ham kjærlig som "mild og snill" og en "reneste sjel" sammen med mange morsomme anekdoter om hans idiosynkratiske natur.

referanser

Farmelo, G. (2009). Den rareste mannen. Det skjulte livet til Paul Dirac, teatrets mystiker. Philadelphia, PA: Basic Books.

Harish-Chandra (1987). Min tilknytning til professor Dirac. I B. N. Kursunoglu & E. P. Wigner (Eds.), Minner om en stor fysiker: Paul Adrien Maurice Dirac (S. 34-36). Cambridge, Storbritannia: Cambridge University Press.

Hawkins, S. (1998). Dirac minnesadresse. I P. Goddard (red.). Paul Dirac Mannen og arbeidet hans (S. xiii-xv). Cambridge, Storbritannia: Cambridge University Press.

Kemmer, M. (1987). Hva Paul Dirac mente i livet mitt. I B. N. Kursunoglu & E. P. Wigner (Eds.), Minner om en stor fysiker: Paul Adrien Maurice Dirac (S. 37-42). Cambridge, Storbritannia: Cambridge University Press.

Kragh, H. (1990). Dirac En vitenskapelig biografi. Cambridge, Storbritannia: Cambridge University Press.

Krisch, A. D. (1987). En eksperimentørs syn på P.A.M. Dirac. I B. N. Kursunoglu & E. P. Wigner (Eds.), Minner om en stor fysiker: Paul Adrien Maurice Dirac (S. 46-52). Cambridge, Storbritannia: Cambridge University Press.

Kursunoglu, B. N. (1987). Et minnesmerke over P. EN. M. Dirac. I B. N. Kursunoglu & E. P. Wigner (Eds.), Minner om en stor fysiker: Paul Adrien Maurice Dirac (S. ix-xiii). Cambridge, Storbritannia: Cambridge University Press.

Lipkin, H. J. (1987). Fra relativistisk kvanteteori til den menneskelige hjerne. I B. N. Kursunoglu & E. P. Wigner (Eds.), Minner om en stor fysiker: Paul Adrien Maurice Dirac (S. 234-243). Cambridge, Storbritannia: Cambridge University Press.

Pais, A. (1998). Paul Dirac: aspekter av livet og arbeidet hans. I P. Goddard (red.). Paul Dirac Mannen og arbeidet hans (S. 1-45). Cambridge: Storbritannia: Cambridge University Press.