Paul Dirac: Hayatı, Denklemi ve Antimadde Keşfi

Paul Dirac'ın pek çok konuya dair araştırma ilgisi vardı ve çalışmalarında inanılmaz derecede verimliydi.
Yazar Burcu Kara
İngiliz kuramsal fizikçi Paul Dirac kuantum mekaniğine geniş katkılar sağlamıştır. Özellikle ilkeleri içsel olarak tutarlı hale getirmek için gereken matematiksel kavram ve teknikleri formülleştirmesiyle bilinir. Paul Dirac, Erwin Schrodinger ile birlikte "atom teorisinin yeni üretken formlarını keşfettiği için" 1933 Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü.

İngiliz kuramsal fizikçi Paul Dirac kuantum mekaniğine geniş katkılar sağlamıştır. Özellikle ilkeleri içsel olarak tutarlı hale getirmek için gereken matematiksel kavram ve teknikleri formülleştirmesiyle bilinir. Paul Dirac, Erwin Schrodinger ile birlikte "atom teorisinin yeni üretken formlarını keşfettiği için" 1933 Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü.

Paul Dirac Kimdir?

Paul Dirac
Paul Dirac
  • Tam ismi: Paul Adrien Maurice Dirac
  • Doğum: 8 Ağustos 1902, Bristol, İngiltere
  • Eşi: Margit "Manci" Wigner, 1937
  • Çocuklar: Judith & Gabriel (Paul'un Margit'ten evlat edindiği çocukları), Mary Elizabeth ve Florence Monica.
  • Ölüm: 20 Ekim 1984, Tallahassee, Florida

Paul Dirac'ın Eğitim Hayatı

Dirac, 1921'de Bristol Üniversitesi'nden mühendislik diploması kazandı. En yüksek notu almasına ve Cambridge'deki St. John's College'a kabul edilmesine rağmen, kazandığı 70 pound burs Cambridge'de yaşaması için yetersizdi. Birinci Dünya Savaşı'nın ardından başlayan Büyük Buhran bir mühendis olarak iş bulmasını zorlaştırdı. Bu nedenle Bristol Üniversitesi'nde matematik alanında lisans derecesi alma teklifini kabul etti.

1923 yılında matematik diplomasıyla mezun oldu ve nihayet genel görelilik üzerine odaklanarak fizik çalışmalarına başlamak için Cambridge'e taşınmasına olanak sağlayan başka bir burs daha aldı. 1926'da kuantum mekaniğine ilişkin dünyanın ilk tezini yayımlayarak doktora derecesi kazandı.

Paul Dirac'ın Bilime Katkıları

Paul Dirac
"Tanrı dünyanın yaratılmasında güzel matematiği kullandı".

Paul Dirac'ın pek çok konuya dair araştırma ilgisi vardı ve çalışmalarında inanılmaz derecede verimliydi. 1926'da yayımladığı doktora tezi ile kuantum dalga fonksiyonunu tekrar ele aldı. Sonuçları daha önceki klasik (yani kuantum olmayan) yöntemlerle benzerdi. Bunun için Werner Heisenberg ve Edwin Schrodinger'in çalışmalarından yararlandı.

Paul Dirac ve Büyük Keşfi

Bu çerçeveden yola çıkarak, 1928'de elektronun göreceli kuantum mekaniği denklemini anlatan Dirac denklemini oluşturdu. Bu denklemin önemli noktalarından biri, elektron ile tam olarak aynı gibi görünen ancak negatif yük yerine pozitif yükle yüklenmiş bir parçacığı öngörmesiydi. Bu denklemle birlikte Dirac ilk antimadde parçacığı olan pozitronun varlığını tahmin etmişti. Pozitron 1932 yılında Carl Anderson tarafından keşfedilecekti.

1930'da Dirac, yaklaşık bir yüzyıldır kuantum mekaniği konusundaki en önemli ders kitaplarından biri olan Kuantum Mekaniği Prensipleri kitabını yayımladı. Heisenberg ve Schrodinger'in çalışmaları da dahil olmak üzere o sırada kuantum mekaniğine çeşitli yaklaşımlar sunmanın yanı sıra sahada standart hale gelen bra-ket notasyonunu buldu. Ayrıca kuantum mekaniğinden doğan süreksizleri çözmeye yarayan Dirac delta fonksiyonu matematiksel yöntemini geliştirdi.

Dirac ayrıca manyetik monopollerin varlığını da göz önüne aldı; doğada tespit edilmeleri durumunda kuantum fiziğine dair ilginç etkiler göstereceklerini belirtti. Bugüne kadar tespit edilmediler ancak çalışmaları fizikçilere onları araştırmaları için ilham vermeye devam ediyor.

Paul Dirac'ın Onurlar ve Ödüllerı

  • 1930 – Kraliyet Topluluğu Üyeliği
  • 1933 – Nobel Fizik Ödülü
  • 1939 – Kraliyet Cemiyeti Kraliyet Madalyası (Kraliçe Madalyası olarak da bilinir)
  • 1948 – Amerikan Fiziksel Toplumu Onursal Üyeliği
  • 1952 – Copley Madalyası
  • 1952 – Max Planck Madalyası
  • 1969 – J. Robert Oppenheimer Anma Ödülü (açılış)
  • 1971 – Londra Fizik Enstitüsü Onursal Üyeliği, Londra
  • 1973 – Başarı Nişanı

Paul Dirac'a bir keresinde şövalyelik teklif edilmiş ancak ilk adıyla (yani sadece Sir Paul) olarak anılmayı istemediği için bu teklifi geri çevirmiştir.

Paul Dirac Sözleri

  1. "Bilimde bir kimse insanlara bir şeyi herkes tarafından anlaşılacak şekilde söylemeye çalışır, daha önce kimsenin bilmediği bir şeyi. Ama şiirde tam tersidir."
  2. "Dünyada bir çiçeği kopar ve en uzaktaki yıldızı hareket ettirirsin."
  3. "Bilimsel bir fikirdeki büyüklük ölçüsü, düşünceyi ne ölçüde teşvik ettiği ve yeni araştırma çizgileri açtığıdır."
  4. "Eğer kişi bu sonsuz ilerleme zincirine küçük bir şekilde bile katkıda bulunabiliyorsa yaşamak faydalıdır."

Paul Dirac Hakkında Önemli Bilgiler

Paul Dirac ne ile ünlüydü?

1928'de Paul Dirac tamamen göreceli bir kuantum teorisi formüle etti. Denklem, elektrona eşdeğer, ancak pozitif yüklü bir parçacığın neden olduğu şeklinde yorumladığı çözümler verdi. Bu parçacık, pozitron, daha sonra deneylerle doğrulandı.

Dirac denklemi neyi açıklıyor?

Dirac denklemi, parite terslemesinin (uzaysal koordinatların işaret terslemesi) tüm yarım spinli elektronlar ve kuarklar için simetrik olduğunu açıklayan göreceli bir dalga denklemidir. Denklem ilk olarak 1928 yılında P. A. M. Dirac tarafından açıklanmıştır. Denklem antiparçacıkların varlığını tahmin etmek için kullanılır.

Einstein Dirac hakkında ne demişti?

O ve matematikçi Oswald Veblen ilk Fakülte üyeleri olacaktı ve meslektaşlarını işe almak için planlar yapılıyordu. Veblen Mart ayında Albert Einstein'dan kendisine katılmasını en çok istediği fizikçinin ismini istediğinde, Einstein İngiliz teorik fizikçi Paul Dirac'ı "başka bir kürsü için mümkün olan en iyi seçim" olarak seçti.

Einstein'ın tavsiyesi tartışmalı değildi. O zamanlar otuz yaşında olan Dirac, bir zamanlar Newton tarafından kullanılmış olan Lucasian Matematik Kürsüsü'nün sahibiydi ve Nobel Fizik Ödülü'nü kazanan en genç teorisyen olmak üzereydi; bu rekor, o zamanlar Enstitü Üyesi olan T.D. Lee'nin 1957'de ödülü kazanmasına kadar devam etti.

Dirac denklemi (ya da aşk denklemi?) nedir?

1928 yılında, Paul Dirac (daha sonra 33 yılında Nobel Fizik Ödülü'nü kazanmıştır) henüz Cambridge'deki St John's College'da öğrenciyken semboller ve sayılardan oluşan denklemini formüle etmiştir:

(∂ + m) ψ = 0

Denklemde yer alan kavram şudur:

"Eğer iki sistem belirli bir süre boyunca birbirleriyle etkileşim halinde olur ve daha sonra ayrılırlarsa, artık iki ayrı sistem olarak tanımlanamazlar, tek bir sistem haline gelirler."