Paul Dirac

Paul Adrien Maurice Dirac
Né	Paul Adrien Maurice Dirac (08/08/1902) 8 De Août 1902 Bristol , Angleterre
Mort	20 Octobre 1984 (20.10.1984) (âgées de 82) Tallahassee, Floride, USA
Nationalité	Suisse (jusqu'en 1919) Royaume-Uni (de 1919)
Les champs	Physique ( théorique)
Institutions	Université de Cambridge Florida State University
Alma mater	Université de Bristol Université de Cambridge
Conseiller de doctorat	Ralph Fowler
Doctorants	Homi Bhabha Harish Chandra Mehrotra Dennis Sciama Behram Kurşunoğlu John Polkinghorne
Connu pour	Équation de Dirac Peigne de Dirac Dirac La statistique de Fermi-Dirac Mer de Dirac Dirac spinoriel Mesure de Dirac Notation bra-ket Adjoint de Dirac Dirac grand nombre hypothèse Dirac fermions Chaîne Dirac Algèbre de Dirac Opérateur de Dirac Vigueur Abraham-Lorentz-Dirac Support de Dirac Fermi-Dirac intégrante Probabilité négative Dirac Photo Dirac-Coulomb-Breit équation
Prix remarquables	Prix Nobel de physique (1933) Médaille Copley (1952)
Remarques Il est le beau-père de Gabriel Andrew Dirac.

Mécanique quantique
Dualité onde-particule
Introduction Glossaire · Histoire
Fond Notation bra-ket La mécanique classique Hamiltonien Ingérence Vieille théorie quantique
Concepts fondamentaux Complémentarité Décohérence La non-localité État quantique Superposition Tunnelling Incertitude Fonction d'onde
Expériences L'inégalité de Bell Davisson-Germer Choix retardé gomme quantique Double fente Expérience de Franck-Hertz Entre Mach-Zehnder. Elitzur-Vaidman Popper Effaceur quantique Le chat de Schrödinger Stern-Gerlach Choix retardé de Wheeler
Formulations Formulations Heisenberg Interaction mécanique matricielle Schrödinger Somme sur les histoires espace de phase
Équations Dirac Klein-Gordon Pauli Rydberg Schrödinger
Interprétations Interprétations (aperçu) Conscience causés Histoires cohérentes Copenhague de Broglie-Bohm Ensemble Variables cachées Beaucoup de mondes Objectif effondrement Pondichéry La logique quantique Relationnel Stochastique Transactionnelle
Sujets avancés Chaos quantique Théorie quantique des champs L'informatique quantique théorie de la diffusion La mécanique quantique fractionnaires
Les scientifiques Cloche Blackett Bogolyubov Bohm Bohr Bardeen Né Bose de Broglie Compton Tonnelier Dirac Dyson Davisson Duarte Debye Ehrenfest Einstein Everett Fock Fermi Feynman Hertz Heisenberg Hilbert Jordanie Klitzing Kusch Kramers von Neumann Pauli Agneau Laue Laughlin Moseley Millikan Onnes Planck Raman Rydberg Salam Schrödinger Störmer Shockley Schrieffer Shull Sommerfeld Thomson Tsui Tomonaga Weyl Quartier Wien Wigner Zeeman Zeilinger

Paul Adrien Maurice Dirac, OM, FRS (prononcé / Dɪræk / rak di-; 8 Août 1902 au 20 Octobre 1984) était un Anglais physicien théoricien qui a fait des contributions fondamentales au développement précoce des deux mécanique quantique et électrodynamique quantique. Il a occupé le Lucasian chaire de mathématiques à l' Université de Cambridge et a passé les quatorze dernières années de sa vie à Florida State University.

Parmi les autres découvertes, il a formulé le Équation de Dirac, qui décrit le comportement de fermions, et prédit l'existence de antimatière.

Dirac a partagé le prix Nobel de physique pour 1933 avec Erwin Schrödinger, «pour la découverte de nouvelles formes productives de atomique théorie. "

Les premières années

Paul Dirac est né à Bristol , en Angleterre et a grandi dans la Bishopston zone de la ville. Son père, Charles Dirac, était un immigrant de Saint-Maurice dans le canton de Valais, Suisse. Sa mère était originaire de Cornwall et la fille d'un marin. Paul avait un frère aîné, Félix, qui se est suicidé en Mars 1925, et une sœur cadette, Béatrice. Sa vie de famille au début semble avoir été malheureux en raison de inhabituellement stricte et autoritaire nature de son père. Dirac avait une relation très tendue avec son père, tellement que, après sa mort, il a écrit: «Je me sens beaucoup plus libre maintenant, et je suis mon propre homme." Il a été forcé de parler uniquement en français au dîner, et a été puni pour les erreurs grammaticales. Dirac choisi le silence sur la peine. Dirac, tard dans la vie a mentionné que ce ne était pas jusqu'à ce qu'il était 23 qu'il a réalisé que les parents étaient censés aimer leurs enfants. Sa haine a duré toute la vie de son père.

Dirac a fait ses études d'abord à l'école primaire Bishop Road, puis à Merchant coentrepreneurs Technical College (plus tard Ecole Cotham), où son père était professeur de français. L'école est une institution attachée à l' Université de Bristol , qui a souligné sujets scientifiques et les langues modernes. Ce était un arrangement inhabituel à un moment où l'enseignement secondaire en Grande-Bretagne était encore largement consacrée aux classiques, et une chose pour laquelle Dirac devait ensuite exprimer sa gratitude.

Dirac a étudié l'ingénierie électrique à l' Université de Bristol , obtenu son diplôme en 1921. Il a ensuite décidé que sa véritable vocation réside dans les sciences mathématiques et, après avoir terminé un baccalauréat en mathématiques appliquées à Bristol en 1923, il a reçu une subvention pour effectuer des recherches au Collège de St John, Cambridge, où il restera pour la plupart de sa carrière. À Cambridge , Dirac a poursuivi ses intérêts dans la théorie de la relativité générale (un intérêt qu'il a gagné plus tôt en tant qu'étudiant à Bristol) et dans le domaine naissant de la physique quantique , sous la supervision de Ralph Fowler.

Carrière

Dirac a remarqué une analogie entre la Crochets de Poisson de la mécanique classique et les règles de quantification proposées récemment dans Werner Heisenberg la formulation de matrice de la mécanique quantique. Cette observation a permis de Dirac pour obtenir le règles de quantification dans un manière nouvelle et plus éclairante. Pour ce travail, publié en 1926, il a reçu un doctorat de Cambridge.

En 1928, se appuyant sur des matrices 2x2 de spin qu'il découvre indépendamment ( Abraham Pais cité Dirac comme disant: «Je crois que je ai eu ces matrices () indépendamment de Pauli et éventuellement Pauli obtenu ce indépendamment de moi») de Le travail de Wolfgang Pauli sur la non-relativiste systèmes de spin, il a proposé la Équation de Dirac comme relativiste équation du mouvement pour la de la fonction d'onde électronique . Ce travail a conduit Dirac de prédire l'existence de la positrons, les électrons de antiparticule, qu'il a interprété en termes de ce qui est venu à être appelé Mer de Dirac. La tomographie a été observée par Carl Anderson en 1932. équation de Dirac a également contribué à expliquer l'origine de de spin quantique comme un phénomène relativiste.

La nécessité de fermions par exemple, matières créés et détruits 1934 théorie de Enrico Fermi de désintégration bêta, cependant, conduit à une réinterprétation de l'équation de Dirac comme un «classique» équation de champ pour tout point de particule de spin H / 2, elle-même soumise à des conditions de quantification impliquant anti-commutateurs. Ainsi réinterprété comme un (quantique) équation de champ décrivant précisément les quarks et leptons-à-dire toutes les matières particules élémentaires, ce Équation de champ de Dirac est aussi au centre de physique théorique que la Maxwell , Yang-Mills et Einstein équations de champ. Dirac est considéré comme le fondateur de électrodynamique quantique, le premier à utiliser ce terme. Il a également introduit l'idée de polarisation du vide au début des années 1930. Ce travail a été la clé du développement de la mécanique quantique par la prochaine génération de théoriciens, et en particulier Schwinger, Feynman , Sin-Itiro Tomonaga et Dyson dans leur formulation de l'électrodynamique quantique.

Principes de Dirac de la mécanique quantique, publié en 1930, est un point de repère dans le histoire de la science . Il est rapidement devenu l'un des manuels standard sur le sujet et est encore utilisé aujourd'hui. Dans ce livre, Dirac incorporé les travaux antérieurs de Werner Heisenberg sur mécanique des matrices et des Erwin Schrödinger sur mécanique ondulatoire dans un formalisme mathématique unique qui associe des quantités mesurables aux opérateurs agissant sur le Espace de Hilbert de vecteurs qui décrivent l'état d'un système physique. Le livre a également présenté le fonction delta. Suite à son article de 1939, il comprenait également la Notation bra-ket dans la troisième édition de son livre, contribuant ainsi à son utilisation universelle de nos jours.

En 1933, suite à son article 1931 sur monopôles magnétiques, Dirac a montré que l'existence d'un seul monopôle magnétique dans l'univers suffirait à expliquer la quantification observée de charge électrique . En 1975, 1982 et 2009 des résultats intrigants suggéré la détection éventuelle de monopôles magnétiques, mais il est, à ce jour, aucune preuve directe de leur existence.

Dirac est le Professeur de mathématiques Lucasian à Cambridge de 1932 à 1969. En 1937, il a proposé une spéculation cosmologique modèle basé sur la soi-disant un grand nombre hypothèse. Pendant la Seconde Guerre mondiale , il a mené des recherches théoriques et expérimentales importantes sur enrichissement de l'uranium par centrifugeuses à gaz.

Dirac électrodynamique quantique fait des prédictions qui étaient - le plus souvent - infinie et donc inacceptable. Une solution de contournement connue sous le nom renormalisation a été développé, mais Dirac n'a jamais accepté cela. «Je dois dire que je suis très mécontent de la situation", at-il dit en 1975, «parce que ce soi-disant« bonne théorie »ne implique négliger infinis qui apparaissent dans ses équations, les négliger de manière arbitraire. Ce est tout simplement pas . mathématiques sensibles de mathématiques Sensible implique négliger une quantité quand il est petit - pas négliger juste parce qu'il est infiniment grand et vous ne voulez pas " Son refus d'accepter renormalisation , a entraîné dans son travail sur le sujet se déplaçant de plus en plus hors de l'ordinaire. Cependant, à partir de ses notes une fois rejetés il a réussi à travailler sur la mise CQFD sur les «fondements logiques" sur la base Formalisme hamiltonien qu'il a formulé. Il a trouvé une nouvelle façon de plutôt dériver le instant anormale magnétique "terme Schwinger" et aussi le Déplacement de Lamb, à nouveau, en utilisant l'image de Heisenberg et sans l'aide de la méthode d'assemblage utilisée par Weisskopf et en français, les deux pionniers de QED moderne, Schwinger et Feynman , en 1963. Ce était deux ans avant la Tomonaga-Schwinger-Feynman QED a été formellement reconnu par une attribution du prix Nobel de physique. Weisskopf et en français (FW) furent les premiers à obtenir le résultat correct pour le déplacement de Lamb et le moment magnétique anormal de l'électron. Au premiers résultats FW ne sont pas d'accord avec les résultats incorrects, mais indépendants de Feynman et Schwinger (Schweber SS 1994 "QED et les hommes qui l'ont fait: Dyson, Feynman, Schwinger et Tomonaga", Princeton: PUP). Les conférences 1963-1964 Dirac a donné sur la théorie quantique des champs à l'Université Yeshiva ont été publiés en 1966 comme la Graduate School Belfer des sciences, Monograph Numéro de série, 3. Après avoir déménagé en Floride afin d'être près de sa fille aînée, Marie, Dirac passé ses quatorze dernières années (à la fois la vie et de la physique la recherche) à la Université de Miami en Coral Gables, en Floride et Florida State University dans Tallahassee, en Floride.

Dans les années 1950 dans sa recherche d'une meilleure QED, Paul Dirac a développé la théorie des contraintes (hamiltonien Canad J Math 1950 vol 2, 129; 1951 vol 3, 1) sur la base des conférences qu'il a prononcé au Congrès international de mathématiques 1949 au Canada. Dirac (1951 "Le formulaire hamiltonien Dynamics terrain" Canad Jour Math, vol 3, 1) a également résolu le problème de mettre l'équation Tomonaga-Schwinger dans la représentation de Schrödinger (Voir Phillips RJN 1987 "Hommage à Dirac" p31 London: Adam Hilger) et des expressions explicites donnés pour le champ scalaire de mésons (spin nul de pions ou pseudoscalaire mésons), le champ de vecteurs de mésons (tourner une méson rho), et le champ électromagnétique (de spin d'un boson de masse nulle, photons).

Le hamiltonien des systèmes contraints est un des nombreux chefs-d'œuvre de Dirac. Ce est une généralisation de la théorie puissante hamiltonien qui reste valable pour l'espace-temps courbe. Les équations pour l'hamiltonien ne concernent que six degrés de liberté décrites par , pour chaque point de la surface sur laquelle l'état est considéré. Le (M = 0,1,2,3) apparaissent dans la théorie que par les variables , qui se produisent comme coefficients arbitraires dans les équations du mouvement. H = ∫ x [ - / ] Il ya quatre contraintes ou des équations faibles pour chaque point de la surface = Constante. Trois d'entre eux former la densité quatre vecteur dans la surface. Le quatrième est un scalaire densité trois dimensions dans la surface ≈0; ≈0 (r = 1,2,3)

À la fin des années 1950, il a appliqué les méthodes hamiltoniens qu'il avait développées pour lancer la relativité générale d'Einstein sous forme hamiltonien (Proc Roy Soc 1958, Un vol 246, 333, Phys Rev 1959, vol 114, 924) et d'apporter à une réalisation technique la quantification problème de la gravitation et l'amener également rapprocher du reste de la physique selon Salam et DeWitt. En 1959 également, il a donné une conférence invitée sur "l'énergie du champ gravitationnel" lors de la réunion de New York de l'American Physical Society publié plus tard en 1959 Phys Rev Lett 2, 368. En 1964, il a publié ses "Conférences sur la mécanique quantique" (Londres : Academic) qui traite de la dynamique contraints de systèmes dynamiques non linéaires, y compris la quantification de l'espace-temps courbe. Il a également publié un document intitulé «Quantification du champ gravitationnel" en 1967 CIPT / AIEA Trieste Symposium sur la physique contemporaine.

Si l'on considère les ondes se déplaçant dans la direction résolu dans les composantes de Fourier correspondantes (r, s = 1,2,3), les variables dans les degrés de liberté 13,23,33 sont affectées par les changements dans le système de coordonnées que celles dans les degrés de liberté 12, (11 -22) reste invariant par ces changements. L'expression de l'énergie se divise en termes associés chacun à l'un de ces six degrés de liberté sans aucun termes croisés associés à deux d'entre eux. Les degrés de liberté 13, 23, 33 ne apparaissent pas du tout dans l'expression de l'énergie d'ondes gravitationnelles dans la direction . Les deux degrés de liberté (12, 11-22) contribuent une quantité définie positive d'une telle forme pour représenter l'énergie des ondes gravitationnelles. Ces deux degrés de liberté correspondant dans la langue de la théorie quantique, les photons de gravitation ( gravitons) de spin 2 ou -2 dans leur direction du mouvement. Les degrés de liberté (11 + 22) donne lieu à l'expression de l'énergie potentielle newtonienne montrant la force gravitationnelle entre les deux masse positive est attrayant et l'énergie propre de chaque messe est négative.

Parmi ses nombreux élèves était John Polkinghorne, qui rappelle que Dirac "a demandé une fois ce était sa croyance fondamentale. Il se dirigea vers un tableau noir et écrit que les lois de la nature doivent être exprimées en belles équations."

Vie privée

Dirac marié La sœur d'Eugène Wigner, Margit, en 1937. Il a adopté les deux enfants de Margit, Judith et Gabriel. Paul et Margit Dirac ont eu deux enfants ensemble, les deux filles, Mary Elizabeth et Florence Monica.

Margit, connu sous le nom Manci, a visité son frère en 1934 à Princeton de sa Hongrie natale et, tout au dîner à l'annexe Restaurant (1930-2006), se est réuni le «homme solitaire prospectifs à la table voisine." Ce compte est venue d'un physicien de la Corée qui a rencontré et a été influencé par Dirac, YS Kim, qui a également écrit: "Il est assez heureux pour la communauté de la physique qui Manci a pris bien soin de notre respecté Paul AM Dirac publié onze documents cours. la période de 1939 à 1946 .... Dirac a réussi à maintenir sa productivité de la recherche normale seulement parce Manci était en charge de tout le reste ".

Un membre de la biographie 2009 écrit:. "Dirac blâmé ses [affectifs] faiblesses sur son père, un immigrant suisse qui intimidé sa femme, chivvied ses enfants et a insisté Paul parle uniquement le français à la maison, même si le Diracs vécu à Bristol« Je n'a jamais su l'amour ou de l'affection quand je étais un enfant, Dirac a dit une fois ". Elle écrit également que «[t] il problème résidait dans ses gènes. Le père et le fils avaient l'autisme, à des degrés divers. Ainsi réticences de l'Nobel, littérale d'esprit, schémas rigides de comportement et de l'égocentrisme. [Citant la biographie:] traits »de Dirac comme une personne avec autisme étaient cruciales pour son succès en tant que physicien théorique: sa capacité à commander des informations sur les mathématiques et la physique de façon systématique, son imagination visuelle, son égocentrisme, sa concentration et détermination. "

Personnalité

Dirac a été reconnu par ses collègues pour sa nature précise et taciturne. Ses collègues à Cambridge définis en plaisantant une unité d'un Dirac qui était un mot par heure. Lorsque Niels Bohr se est plaint qu'il ne savait pas comment finir une phrase dans un article scientifique, il a été écrit, Dirac a répondu, "je ai été enseigné à l'école de ne jamais commencer une phrase sans savoir la fin de celui-ci." Il a critiqué le physicien J. Robert Oppenheimer l 'intérêt dans la poésie: «Le but de la science est de faire des choses difficiles à comprendre de façon plus simple, le but de la poésie est de dire des choses simples de manière incompréhensible Les deux sont incompatibles.."

Dirac lui-même écrit dans son journal pendant ses années de troisième cycle qu'il concentre uniquement sur ses recherches, et ne se arrêta que le dimanche, quand il a pris de longues promenades seul.

Une anecdote racontée dans un examen de la biographie 2009 raconte Werner Heisenberg et Dirac naviguer sur un bateau de croisière à une conférence au Japon en Août 1929. "deux encore dans la vingtaine, et non mariés, ils ont fait un drôle de couple. Heisenberg était dames de l'homme qui a constamment flirté et dansé, alors que Dirac- ' un connaisseur Edwardian », comme [biographe] Graham Farmelo met agonies it-subi en cas de force dans tout type de socialisation ou de la conversation.« Pourquoi vous dansez-vous? ' . Dirac a demandé à son compagnon: «Quand il ya des jolies filles, ce est un plaisir, répondit Heisenberg Dirac réfléchit cette notion, puis a lâché:. 'Mais, Heisenberg, comment savez-vous au préalable que les filles sont belles?"

Selon une histoire racontée dans différentes versions, un ami ou un étudiant visité Dirac, ne sachant pas de son mariage. Remarquant la surprise du visiteur de voir une jolie femme dans la maison, Dirac a dit: «Ce est ... ce est la sœur de Wigner". Margit Dirac a dit à la fois George Gamow et Anton Capri dans les années 1960 que son mari avait effectivement dit: «Permettez-moi de vous présenter la sœur de Wigner, qui est maintenant ma femme."

Dirac a également été noté pour sa modestie personnelle. Il a appelé l'équation de la évolution dans le temps d'un opérateur de la mécanique quantique, dont il était le premier à écrire, «l'équation du mouvement d'Heisenberg". La plupart des physiciens parlent de Statistique de Fermi-Dirac pour les particules demi-entier-spin et Statistique de Bose-Einstein pour les particules spin entier. Alors que des conférences tard dans la vie, Dirac a toujours insisté sur l'appel des anciens "statistique de Fermi". Il se est référé à ce dernier que "les statistiques Einstein" pour des raisons, at-il expliqué, de «symétrie».

Opinions religieuses

Heisenberg se souvient d'une conversation amicale entre les jeunes participants à la 1927 Solvay conférence sur Einstein et Planck vues s 'sur la religion. Wolfgang Pauli, Heisenberg et Dirac y ont pris part. La contribution de Dirac était une critique de la finalité politique de la religion, qui a été très apprécié pour sa lucidité par Bohr quand Heisenberg l'a signalé à lui plus tard. Entre autres choses, Dirac a déclaré:

Le point de vue de Heisenberg était tolérant. Pauli, élevé comme un catholique avait gardé le silence après quelques remarques initiales, mais quand finalement on lui a demandé son opinion, en plaisantant, il a dit: "Eh bien, je dirais que notre ami aussi Dirac a une religion et le premier commandement de cette la religion est «Dieu ne existe pas et Paul Dirac est son prophète." "Tout le monde éclata de rire, y compris Dirac.

Mort et après

En 1984, Dirac mort en Tallahassee, Floride, où il est enterré.

Le Prix de Dirac-Hellmann au FSU a été doté par le Dr Bruce P. Hellmann (dernier doctorant de Dirac) en 1997 pour récompenser un travail remarquable en physique théorique par des chercheurs de l'AUS. Le Paul AM Dirac bibliothéconomie de FSU est nommé en son honneur.

En 1995, une plaque en son honneur portant le Équation de Dirac a été dévoilé à l'abbaye de Westminster à Londres avec un discours du Stephen Hawking .

Sa maison d'enfance à Bristol est commémoré avec un plaque bleue et de la proximité de Dirac route est nommée en reconnaissance de ses liens avec la ville.

Un jardin commémorative a été établi en face de la gare de Saint-Maurice, en Suisse, la ville d'origine de la famille de son père.

Honneurs

Dirac a partagé le 1933 Prix Nobel de physique avec Erwin Schrödinger "pour la découverte de nouvelles formes productives de la théorie atomique." Dirac a également reçu le Royal Medal en 1939 et à la fois le Médaille Copley et de la Max Planck médaille en 1952. Il a été élu Fellow de la Royal Society en 1930, membre honoraire de la American Physical Society en 1948, et membre honoraire de la Institut de Physique, Londres en 1971. Dirac a reçu le Ordre du Mérite, une reconnaissance exceptionnelle par la terre de sa naissance, en 1973.

En 1975, Dirac a donné une série de cinq conférences à la Université de Nouvelle-Galles du Sud, qui ont ensuite été publié sous forme de livre, un itinéraire de Physique (Wiley, 1978 -. H. et J. Hora Shepanski, eds). Dirac a fait don des redevances de ce livre à l'Université pour la création de la série de conférences de Dirac. La médaille Dirac Argent pour la promotion de la physique théorique est décerné par l'Université de Nouvelle-Galles du Sud à l'occasion de la conférence publique de Dirac.

Immédiatement après sa mort, deux organisations de physiciens professionnels établis annuelle prix dans la mémoire de Dirac. Le Institut de Physique, organisme professionnel du Royaume-Uni pour les physiciens, le prix Paul Dirac médaille et le prix pour "contribution exceptionnelle à théorique (y compris les mathématiques et informatique) physique". Les trois premiers lauréats étaient Stephen Hawking (1987), John Stewart Bell (1988), et Roger Penrose (1989). Le Centre international Abdus Salam de physique théorique (CIPT) décerne la médaille Dirac du CIPT chaque année sur l'anniversaire de Dirac (8 Août). En outre, le Prix Dirac est décerné par le Centre international de physique théorique dans sa mémoire. Dirac Maison à Bristol est le siège de l'Institut of Physics Publishing.

La rue sur laquelle le Laboratoire des Champs Magnétiques national à Tallahassee, en Floride, est situé a été nommé Paul Dirac Drive. Un second emplacement sur la Florida State University campus, Dirac bibliothéconomie Paul AM, porte aussi son nom. Il ya aussi une route qui porte son nom dans sa ville natale de Bristol, Royaume-Uni. La BBC a nommé son codec vidéo Dirac en son honneur.

Héritage

Dirac est largement considéré comme l'un des plus grands physiciens du monde. Il était l'un des fondateurs de la mécanique quantique et électrodynamique quantique.

Ses premières contributions comprennent le calcul moderne de l'opérateur pour la mécanique quantique, qu'il a appelé la théorie de transformation, et une première version de la intégrale de chemin. Il a formulé un formalisme à plusieurs corps de la mécanique quantique qui a permis à chaque particule d'avoir sa propre bon moment.

Son relativiste équation d'onde pour l'électron était la première attaque réussie sur le problème de la mécanique quantique relativiste. Dirac a fondé la théorie quantique des champs avec sa réinterprétation de la Équation de Dirac comme une équation à plusieurs corps, qui prédit l'existence de antimatière et l'annihilation matière-antimatière. Il fut le premier à formuler électrodynamique quantique, bien qu'il ne pouvait pas calculer les quantités arbitraires parce que la limite à courte distance nécessite renormalisation .

Dans une tentative pour résoudre le problème quantique de divergence, Dirac a donné une théorie point de particule classique combinant vagues avancés et retardés pour éliminer l'électron classique auto-énergie. Bien que ces méthodes classiques ne permettent pas de résoudre immédiatement les problèmes dans l'électrodynamique quantique, ils l'ont fait plomb John Archibald Wheeler et Richard Feynman à formuler une alternative La description de la fonction de Green pour la lumière, qui a finalement conduit à la formulation de la théorie quantique des champs point de particules de Feynman.

Dirac a découvert le solutions de monopôles magnétiques, la première configuration topologique en physique, et les ont utilisés pour donner l'explication moderne de la charge quantification. Il a développé quantification contrainte dans les années 1960, l'identification des règles générales pour les systèmes quantiques classiques arbitraires.

L'analyse quantique du champ de Dirac des vibrations d'une membrane, au début des années 1960, se est avéré extrêmement utile pour les praticiens modernes de la théorie des supercordes et son successeur étroitement lié, M-Theory .

Vidéos Dirac

• Les images d'archive de Dirac à Princeton 1947
• Dirac en 1927