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玻尔（Niels Henrik David Bohr）的研究所是一个长方形楼房，有灰色的前墙，上面整齐的铺着砖红色的屋瓦，绿色的常春藤爬满了一楼的墙壁，直攀到躲在一道铁丝网后面的三楼，又蔓延到门口上方“理论物理研究所1921”几个大字上。 一楼是实验室，玻尔和家人住在二楼，客人们住在三楼。这里进进出出的都是各国的优秀研究者，英语，德语和丹麦语在这里此起彼伏，使得研究所看上去是联合国。 但有个人极为少言寡语，那冷淡的英国口音极少出现在这些音色里——他总是长久地，一个人坐在图书馆最里面房间的一个最不舒服的位子上专注的思考，偶尔地，掏出铅笔，用纤细的手指写写画画。事实上，他思考的那么用心，谁都不敢进入那个房间，生怕打扰了他。 连随和的玻尔也不得不表示：'他是访问过我研究所的人中最奇怪的家伙。”  和泡利（Wolfgang E.Pauli），海森堡（Werner Heisenberg）都不同，狄拉克出生于一户普通的人家，父亲是个教师，对他极为严厉。为了培养他的语言天赋，父亲规定在家中只准说法语。狄拉克本就寡言，在他发现自己无法用法语清晰的表达想法之后，他就更加沉默了。中学时他也不出彩，他不参与社交，不和人玩乐，少有的参加体育运动，也只给同学们留下这种印象——茫然地拿着板球拍，非常笨拙。 越没有朋友，就越是没有朋友。狄拉克的心灵只在数学中得到了慰藉——那纯粹的思想之美。他身处物理学理论井喷的时代，也接触到了相对论。来到剑桥大学后，他更是全身心的投入到数学和物理当中去。 他沉默寡言，毫不起眼。但他的老师坎宁安（ Cunningham）却领略过他令人惊叹的智慧——他曾经给出过一个关于辐射场中的电场和磁场分量的复杂的运算，并希望同学们给出推导过程。谁也没有想到，狄拉克在一周后就拿着完整的结论走到他面前。 “当你问他一个问题，他会说，哦，这很难。但，不多久，他总能给你一个答案。” 终其一生，父亲的专制和固执都给狄拉克带来了深重的影响。他总是独来独往，是那种典型的物理学家的形象：沉默，情商极低，总是在沉思。以及，令人惊讶的聪明。 1925年的春天，一份噩耗传来：狄拉克的亲生哥哥服用氰化钾自杀了。狄拉克深切的明白这是早年家庭不幸的影响，本就孤僻的他更加落寞。狄拉克深受打击，很久没有写过任何文章。 同样是在那一年，海森堡因他那奇特的矩阵力学获得了众人的目光，这份理论很快也流传到了剑桥，落在了狄拉克手上。 当时狄拉克还在乡间休假，希望平缓这份悲痛的心情。事实证明，缓解悲伤的最好办法，就是工作和思考。一接到这篇论文，狄拉克就被吸引了。和许多人的似懂非懂不同，思维清晰敏锐的他很快把握了精髓：矩阵力学是不可对易的。式子两端相同的两个乘量交换了位置，就不再等价了。 矩阵力学之所以让人不舒服就在于此，因为它违反直觉，更缺少和谐对称之美。但，这正是问题的关键所在。 那种运算是什么呢？它如此似曾相识…… 是“泊松括号”！ 狄拉克发现，将矩阵换成泊松括号，同样可以符合能量守恒条件和玻尔的频率条件。 “我发现，这种新力学和经典力学是一脉相承的，它可以以更清楚的方式建立。”  狄拉克很快写出论文，寄给了海森堡，然而却得到了这样的回答——玻恩和约尔当已经用矩阵的方式证明了这点。 狄拉克并不气馁，他一鼓作气，又证明了新力学和氢分子实验数据的吻合。 但这次仍是差了那么几天，泡利也做出来了。 可是，那时候，海森堡和泡利一行人都在玻尔的研究所里分享彼此的黄金时期，狄拉克则如他幼年时一般孤独，身边连几个能讨论量子力学的人都没有。纵使狄拉克一骑当千，也抵不过对方人多势众。 于是1926年初秋，狄拉克来到了玻尔的研究做关于量子力学的研究，在这一期间他发展出了涵盖波动力学与矩阵力学的广义理论。他已经形成了自己的文风——简练，清晰，逻辑完满。 我们都知道玻尔是个会反复修改文章（即使是个申请信）的人。狄拉克却完全相反。他总是默默沉思，在头脑中打好清晰的稿子，一出手，就是完整的文章。他的文章写的非常漂亮，虽然，通常，没人能看懂。 “狄拉克，你的论文真的不需要再修改了？毕竟，离你刚开始写作的时候已过去很久了，难道你没有新观点产生吗？”玻尔很好奇。这可是他没有的能力。要知道，他连小学作文都写不好。 “我母亲曾告诉我，”狄拉克冷淡的回答“凡事三思而后行。” 玻尔：“……” 海森堡的矩阵力学建立不久，薛定谔提出了形式优美的波动力学。正在双方剑拔弩张争夺“正统”地位时，狄拉克又悄然证明了，矩阵力学与波动力学的形式在数学上是等价的。 值此，狄拉克一直在其他人的发现下工作。他也开始想建立自己的东西——一直以来，人们都把量子力学限定在经典物理的框架内，狄拉克却转念想到——何不将其与狭义相对论结合起来呢？  狄拉克总是独自一人工作，这些想法在他的头脑中闪光一样出现，他只待他们慢慢绽放。他的想法是从两个不变性出发。首先，方程的时空特性应要满足相对论变换；第二，它的量子特性应按照量子力学的变换理论进行变换。 狄拉克把一个物理问题转换为一个数学问题，再用自己绝佳的数学天赋去推导它——他成功了。 那是1928年初，不满26岁的他创造性的建立了相对论性电子理论，提出了著名的狄拉克方程。他把康普顿散射、塞曼效应、电子自旋、磁矩和索末菲精细结构公式等等概念都统一到了具有相对论不变性的理论框架中，还提出了反物质学说和磁单极子的概念。直到现在，这些理论依然属于物理学最前沿的范畴。 狄拉克也一举成名。他开始将自己的想法写成书稿。于是，如今仍非常流行的教材《量子力学原理》诞生了。 在狄拉克31岁那年，他被授予诺贝尔奖。可想而知，以狄拉克的个性是多么不愿出这个风头。几番挣扎后，他询问卢瑟福：“我不想接受它，害怕引起公众的注意。” “但恕我直言，”卢瑟福（Ernest Rutherford）回答，“如果你不去领奖，那就更惹人注意了。” 狄拉克没有办法，只好去领了奖，虽然，他依然羞怯的像个孩子。有次和海森堡参加一个聚会，年轻人们都在跳舞。海森堡休息的时候，狄拉克问：“你为什么要跳舞？” “跳舞是有趣的事，尤其是舞会上有漂亮姑娘的时候。” 狄拉克沉默了很久。他忽然很认真的说：“那，你怎么事先知道舞会中的姑娘是最漂亮的呢？” 海森堡：“……” 那时，狄拉克那么年轻。年轻到整个世界里只有数学和物理。而他并未辜负自己的天赋，真切的创造了不平凡的东西。 今天是8月8号，狄拉克的生日。 狄拉克先生生日快乐。 参考资料： https://books.google.com/books?id=GfmR0mHxeZkC&pg=PA148&hl=zh-CN https://www./biography/Paul-Dirac 来源： |
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