量子電動力學創始人—狄拉克

姓名:保羅·埃卓恩·莫里斯·狄拉克
性別:男
國別:英國籍瑞士裔
學科領域:量子力學

生平簡介

狄拉克(1902年8月8日—1984年10月20日)出生於英格蘭西南部,父親是位法語老師,母親曾任圖書管理員。保羅·狄拉克有一個哥哥費利克斯和一個妹妹瑪格麗特,狄拉克兄妹三人一出生就加入了瑞士國籍,直到他17歲才和父親一起加入英國國籍。

他的父親專制蠻橫,母親唯唯諾諾,家庭缺乏溫暖。故此,狄拉克從小性情孤僻、沉默寡言,只能將精力放在書上。他的性格也造就了他強大的獨立思考能力。小學期間,他的數學天賦就已顯露,無論多難的習題,他都會在短時間內做出來。狄拉克所在的中學除了基本知識的學習之外,還十分重視技術課程,這讓狄拉克學習到了豐富的理工科知識。

中學畢業後,狄拉克去了英國布里斯託大學學習電機工程,19歲時以第一名的成績獲得榮譽工程學士學位。儘管狄拉克最喜歡的是數學,但他表示工程教育才是對他影響最大的。

1923年,21歲的他大學畢業,獲得獎學金進入劍橋大學聖約翰學院;在英國物理學家拉爾夫·霍華德·福勒爵士的指導下,狄拉克系統學習原子理論尤其是量子力學而非相對論,玻爾的理論令他非常震撼。他得出更明確的量子化規則(即正則量子化),1925年發表了名為《量子力學的基本方程》,克服了橫在玻恩、海森堡和約當三人面前的巨大困難,完成了構造量子力學的數學形式體系的工作。海森堡對狄拉克的工作給予了高度評價,他認為狄拉克關於「量子微分的一般定義和量子條件與泊松括號間的聯繫」使量子力學大大前進了一步;他本人躋身到量子力學一流研究者的行列。

1926年,24歲的他以《量子力學》論文獲劍橋大學物理學博士學位,留校任研究員。1926年9月,在福勒的建議之下,狄拉克前往哥本哈根玻爾的理論物理研究所進行訪問研究;1927年2月狄拉克來到哥廷根大學玻恩那裡,結識了赫爾曼·外爾和羅伯特·奧本海默等人;同年參加了第五屆索爾維會議。

1928年,狄拉克把相對論進量子力學,研究電子的相對論性量子理論,創立了量子電動力學(是關於電磁場以及帶電粒子相互作用的量子理論,量子電動力學本質上描述了光與物質間的相互作用,而且是第一套同時完全符合量子力學及狹義相對論的理論)。建立了相對論形式的薛定諤方程,也就是著名的狄拉克方程,在相對論和量子力學之間架起了橋梁;1933年獲得諾貝爾物理學獎。由於出色的成就,在1930年,年僅28歲的他就被選作英國皇家學會會員(費米也是28歲入選院士),1932年狄拉克擔任劍橋大學盧卡斯數學教授,牛頓、斯托克斯和後來的霍金都曾擔任這個職位。

1934年,海森堡將狄拉克方程重新詮釋作所有基本粒子(夸克與輕子)的場方程—狄拉克場方程。在理論物理中,這個方程處於與麥克斯韋方程、楊一米爾斯規範理論、愛因斯坦場方程同等核心的地位。狄拉克被視作量子電動力學的奠基者,也是第一個使用量子電動力學這個名詞的人。

第二次世界大戰期間,狄拉克投入研發同位素分離法以取得鈾235,這在原子能的應用上是極關鍵的技術。1948年、1971年分別被選作美國物理學會及英國物理學會榮譽會士。1969年,狄拉克辭去劍橋大學的職務去佛羅里達州立大學任教。1982年,狄拉克的健康開始惡化;1984年10月20日,狄拉克于佛羅里達州塔拉哈西因病去世,家人按其意願將遺體埋在當地羅斯蘭墓園。

人生花絮

(1)不幸的家庭背景。

狄拉克沉默寡言,他的性格與他的家庭生活很有關係。他從小就沒有體會到家庭的溫暖和幸福。父母性格迥異,感情不和,家庭生活沉悶。一家人很少溝通,他們甚至不在同一個飯桌上吃飯。狄拉克和哥哥費利克斯同在布里斯託大學上學且都學工程,兄弟二人街頭擦肩而過也互不言語。狄拉克從小就對家人間無交流的現象習以為常。

狄拉克的父母不懂得關愛孩子,這讓狄拉克產生了錯覺「父母是不需要照顧孩子的,他們根本不在乎自己的孩子」。父親說法語,也要求孩子們在家也說法語;但狄拉克的法語很不好,無法用法語表達他想說的話,所以只好選擇沉默。父親甚至限制孩子們的出行,小時候狄拉克兄妹三人不能外出遊玩,過得很壓抑。不在沉默中爆發,就在沉默中死亡。1925年狄拉克的哥哥費利克斯由於壓抑的氛圍無法自拔而自殺身亡。但當看見父母悲痛萬分的時候,狄拉克回憶說:「我那時才知道,原來父母親是很在乎我們的。」

狄拉克與專制偏執的父親關係緊張。在他1923年去劍橋深造之前,他申請到了兩筆獎學金,但缺乏路費。父親給了他5英鎊做路費,他以為是父親的資助;但等他父親1936年去世後,他才發現那區區5英鎊也不是父親的錢,而是一個教育機構的贊助。在父親去世後,狄拉克沒有過多悲傷,有種解放了的感覺:「我覺得我更自由了,我要做我自己。」

(2)孤僻的性格與狄拉克單位。

狄拉克是出了名的沉默,他很少講話,更不願與人爭執,安靜成了他的標籤。他情感上孤僻,似乎喪失了對社會的敏感。在很多同事看來,他對數學之外的事物毫無興趣,以致當他結婚時同事們都感到驚訝。他很喜歡看連環畫和米老鼠電影,後來還迷上了一個美國女歌手。

劍橋大學的同事們描述狄拉克時開了善意的玩笑,他們將「1小時說一個字」定義為1個「狄拉克單位」,由此可見狄拉克言語之少。

但是在妻子曼茜面前,狄拉克與平時判若兩人。他曾深情地對妻子說:「你讓我成了有血有肉的人;就算我在今後的工作中什麼成績也沒有,和你生活在一起我也能過得幸福。」

(3)決心治癒暈船的毛病。

狄拉克具有頑強的毅力。從英國去哥本哈根要在北海經歷16個小時的航行,在航行過程中狄拉克始終在嘔吐,當他抵達哥本哈根的時候,整個人已經筋疲力盡了。這次航行的經歷卻導致他做出了一個驚人的決定:他願意今後繼續在有風暴的海上航行,直到他暈船的毛病被治癒。

(4)猛懟玻爾。

在完成博士學業到哥本哈根後,他要一邊學丹麥話一邊跟玻爾工作。玻爾思考和寫作的習慣,是在跟學生、助手或訪客的討論中逐步修改成形。他寫文章,是每想到一點,就讓人記錄下來,然後再反復修改。一次讓狄拉克記錄,狄拉克被這種翻來覆去的修改弄得十分煩躁,實在憋不住而爆發出來:「玻爾教授,我念中學時老師就教我說,在把句子想好之前不要開始寫。」他作為玻爾記錄員的生涯大概只持續了半個小時。

(5)數學之美。

狄拉克理論的數學語言簡潔優美,著名的狄拉克方程為定量分析微觀粒子的狀態和運動打下了深厚的基礎,使得理論和實踐等到了相當好的吻合,這一理論對量子力學的開創性工作令人歎為觀止。

1955年,狄拉克在莫斯科大學物理系演講時被問及他個人的物理哲學,他回答說:「一個物理定律必須具有數學美」。狄拉克寫上這句話的黑板至今仍被保存著。狄拉克對數學美極端追求;1963年他在《美國科學人》的一篇文章中說:「使一個方程具有美感,比使牠去符合實驗更重要。」這一點,開普勒也說:「數學是美的原型」;海森堡在發現矩陣力學打開了量子力學的大門之後說:「美是真理的光輝」。

狄拉克經常談到應該優先尋找美麗的方程,而不要煩惱其物理意義。史蒂文·溫伯格說:「狄拉克告訴學物理的學生不要煩惱方程的物理意義,而要關注方程的美。這個建議只對那些于數學純粹之美非常敏銳的物理學家才有用,他們可以仰賴它尋找前進的方向。這種物理學家並不多,或許只有狄拉克本人。」基於對數學美的要求,狄拉克不能接受使用重整化的方式去解決量子場論的無窮髮散。

(6)狄拉克符號。

狄拉克受泊松括號和海森堡的矩陣表格啟發,發現了隱藏在海森堡矩陣力學中深奧的代數本質,創造了互不對易的所謂「Q數」,以及這些「Q數」之間的運算規則,並以此發展出一個漂亮的量子力學符號運算體系。之後,狄拉克將泊松括號拆開為左右兩半:分別叫做左矢<1、右矢1>;這成為表示量子態的著名的「狄拉克符號」。如此美妙而又深奧的形式數學,都是狄拉克在河邊散步思考後的產物,是狄拉克譜寫的美麗數學詩篇。

狄拉克符號與希爾伯特空間一起,構成了量子力學形式體系,是非常重要的基本概念。把希爾伯特空間一分為二,互為對偶的空間,就是狄拉克符號的優點。

(7)不想出名。

1933年,狄拉克被授予諾貝爾物理學獎。但性格內嚮的他對盧瑟福說,他不想出名,討厭媒體宣傳和議論,他想拒絕這個獎。盧瑟福對他說:「你如果拒絕了會更出名,別人會不停地來麻煩你」。聽了盧瑟福的話,狄拉克才同意接受獎項。在頒獎典禮上,他扭捏地登上了領獎臺,作了題為《電子和正電子理論》的獲獎演說。

得獎後,狄拉克對記者說:「我的工作並沒有實用價值。」記者以為他開玩笑,便繼續追問:「它可能具有實用價值嗎?」狄拉克十分淡定地回答:「那我不知道,我想不會有吧。」

(8)無法判別女孩好壞。

1929年,海森堡與狄拉克一同去日本參加學術會議。海森堡喜歡社交,晚會上經常與女孩子跳舞,狄拉克則只是靜坐旁觀。一次他問海森堡為何這麼喜歡跳舞,海森堡說:「和好女孩跳舞是件很愉快的事啊!」狄拉克聽後沉思無語,過了好幾分鐘之後冒出一句:「還未測試之前,你如何能判定她是或不是好女孩呢?」

(9)物理與詩。

知道奧本海默作詩之後,狄拉克在一次散步中對他說:「我實在搞不懂你如何在研究物理的同時還能寫詩,做科學就是說一些人們以前不知道的事,搞文字就需要每個人都能看懂。而寫詩,就是要寫一些人人認識但沒人能懂的文字。」

(10)不能同時做兩件事。

狄拉克在伯克利見奧本海默,對方安排自己的兩個學生為狄拉克做了一刻鐘的報告展示,但他們等來的是現場令人痛苦的漫長沉默。最終狄拉克打破了沉默,問了他們一個期待已久的問題:「你們知道郵局在哪兒嗎?」兩個可憐的學生趕緊帶他去了郵局,路上還想討教他如何看待他們的展示。狄拉克告訴他們說:「我不能同時做兩件事。」

師承關係

接受正規學校教育。他的導師是勞夫·霍華德·福勒(1889—1944年,盧瑟福的女婿,著名物理學家和教育家)。狄拉克喜歡一個人做研究,不願意指導學生,對教學並不熱情。1930—1931年接手指導了福勒的學生錢德拉塞卡,1935—1936年因為馬克斯·玻恩離開劍橋去了愛丁堡而收了兩個原先玻恩指導的學生。第二次世界大戰期間,由於缺乏教職人員,狄拉克在教學上的負擔加重。另外,他還必須指導許多研究生;一生之中,狄拉克所指導的學生不到12人(大部分是在20世紀四五十年代)。

學術貢獻

狄拉克的研究範圍是相當寬泛的,涉及物理學的各個領域。他在近代物理的兩大支柱—量子力學與相對論都有深入的研究。他在1925—1927年所做的一系列工作為量子力學、量子場論、量子電動力學及之後的粒子物理奠定了基礎。他在量子力學的理論基礎尤其是普遍變換理論的建立方面的貢獻可以說是無與倫比的;在引力論和引力量子化方面也有傑出的工作。

(1)1926年12月,狄拉克提出了普遍變化理論,將薛定諤波動力學和海森堡矩陣力學兩個形式結合起來,用多維態矢空間的幾何概念,以坐標為手段,將量子力學同數學所聯繫,使得非相對性量子力學構成了一個完整嚴謹的理論體系。

(2)1927年,他把電磁場波函數看作Q數,然後再納入正則量子化方案,把電磁場波函數量子化了,建立了一種完備的輻射理論。

(3)1928年,建立了相對論性電子理論,通過導入了一個4分量的數學函數—自旋量,給出了狄拉克方程,可以描述費米子的物理行為。他的理論成功解釋了電子的自旋和氫能級的精細結構。在這個理論基礎上,他提出了基於新的真空圖像的解決方案,改變了人們對於真空圖像的認識。

(4)在解狄拉克方程的時候,出現了電子處於負能態的解。據此,狄拉克首先預測了反物質(正電子)的存在。他詮釋正電子來自於填滿電子的狄拉克之海,開創了反粒子和反物質的理論和實驗研究。他的電子理論提供了正電子產生和湮滅的理論方法,預言了正反粒子對的產生和消失。1932年,安德森在實驗上證實了正電子的存在。

(5)1928年,用相對論量子力學完美地解釋了電子的內稟自旋和磁矩。並與海森堡一起證明了靜電起源的交換力的存在,奠定了現代磁學的基礎。

(6)在量子場論尤其是量子電動力學方面作出了奠基性的工作,他提出了量子電動力學的概念,為量子場論奠定了基礎。在1930年代早期,他提出了真空極化的概念,這個工作是量子電動力學發展的關鍵;在路徑積分和二次量子化扮演了先驅者的角色,發展出了量子力學的基本數學架構。在引力論和引力量子化方面也有傑出的工作。

(7)將拓撲學的概念引入物理學,提出了磁單極的理論。1933年,狄拉克證明了單一磁單極的存在就足以解釋電荷的量子化。這個思想一直在後來的研究上都有所涉及,但是由於沒有直接的證據證明,磁單極這個思想依然被後人所探討。1982年有報道宣稱已有人發現磁單極存在的證據;若真可以從實驗上證實磁單極的存在,必會引起物理理論的深刻變化。

(8)獨立於沃爾夫岡·泡利的工作發現了描述自旋的2×2矩陣,同費米各自獨立發現了費米—狄拉克統計法。

(9)狄拉克證明了海森堡的矩陣力學與薛定諤的波動力學是彼此互補的、在數學上是等價的。

(10)在1937年,狄拉克提出了大數假說,發表過大量有關宇宙學方面的論文,設計了一個自己的宇宙學演化模型,推動宇宙學研究的發展。

名詞解釋

(1)狄拉克方程。

1928年,狄拉克提出了一個電子運動的相對論性量子力學方程,即狄拉克方程:

即相對論形式的薛定諤方程。利用這個方程研究氫原子能級分布時,考慮有自旋角動量的電子作高速運動時的相對論性效應,給出了氫原子能級的精細結構,與實驗符合得很好。從這個方程還可自動導出電子的。方程有兩個特點:一是滿足相對論的所有要求,適用於運動速度無論多快的電子;二是它能自動地導出電子有自旋且自旋量子數應為1/2的結論。這一方程的解很特別,既包括正能態,也包括負能態。狄拉克由此做出了存在正電子(反物質)的預言,認為正電子是電子的一個鏡像,牠們具有嚴格相同的質量,但是電荷符號相反。1932年,美國物理學家安德森在研究宇宙射線簇射中高能電子徑跡的時候,發現了正電子的存在。

在現代物理學里,狄拉克方程是一個無法忽視的存在,因為它開闢了一個新的領域,叫相對論性量子力學,是量子力學與狹義相對論的第一次融合。狄拉克方程開創了反粒子和反物質的理論和實驗研究,促進了粒子物理、高能物理的發展,並且為電磁理論發展到量子電動力學做出了重要的貢獻;同時還為建立量子場論奠定了基礎。

(2)狄拉克之海

狄拉克方程不僅能夠計算氫原子光譜的精細結構,還可以自動產生電子的自旋量子數,並且狄拉克方程為瞭解釋負能態,還提出了狄拉克之海,見圖2—62。

因為狄拉克方程可解出自由電子的負能態,按能量最低原理,物質世界的電子都應躍遷到負能級上,由於電子是費米子,滿足泡利不相容原理,每一個狀態最多只能容納一個電子,物理上的真空狀態實際上是所有負能態都已填滿電子,同時正能態中沒有電子的狀態。因為,這時任何一個電子都不可能找到能量更低的還沒有填入電子的能量狀態,也就不可能跳到更低的能量狀態而釋放出能量,也就是說不能輸出任何信號,這正是真空所具有的物理性質。物質世界就像是浸沒在負能級電子的海洋中,這就是狄拉克之海。

按照這個理論,如果把一個電子從某一個負能狀態激發到一個正能狀態上去,需要從外界輸入至少兩倍於電子靜止能量的能量。這表現為可以看到一個正能狀態的電子和一個負能狀態的空穴。這個正能狀態的電子帶電荷—e,所具有的能量相當于或大於一個電子的靜止能量。按照電荷守恆定律和能量守恆定律的要求,這個負能狀態的空穴應該表現為一個帶電荷為+e的粒子,這個粒子所具有的能量應當相當于或大於一個電子的靜止能量。這個粒子的運動行為是一個帶正電荷的「電子」,即正電子。狄拉克方程預言了正電子的存在。狄拉克之海也是對正電子存在的描述。

簡言之就是,這個宇宙起初是由無數物質(電子)和反物質(正電子)構成的,物質和反物質的湮滅產生的無數的正負電子對就是所謂的迪拉克之海,也就是構成這個世界的基礎。宇宙中物質多過反物質,所以未湮滅的物質構成了我們現在生活的這個世界。儘管這些粒子是不可觀察的,但牠們絕不是虛幻的,如果用足夠的能量就可以形成,哪裡有物質,哪裡就有迪拉克之海,想象觀察到的宇宙就好像漂浮在其表面上。

(3)費米一狄拉克分布。

費米—狄拉克分布是個統計規律,對它的命名來源於費米和狄拉克。1926年,兩人分別獨立地發現了這一統計規律,每人均發表了一篇論文,其中費米稍早一些。狄拉克稱此項研究是費米完成的,他稱之為「費米統計」,並將對應的粒子稱為「費米子」。

費米—狄拉克分布的適用對象是,熱平衡時自旋量子數為半奇數的粒子,即費米子,此時系統中各粒子之間的相互作用忽略不計。比如各能級被電子占據的數目就服從費米—狄拉克分布規律。費米分布規律不適用於非平衡狀態。一般而言,電子占據各個能級的幾率是不等的。1927年,索末菲將費米—狄拉克統計應用到他對於金屬電子的研究中。直至今日,費米—狄拉克統計仍然是物理學的一個重要部分。

代表作

(1)1927年1月,狄拉克發表了關於變換理論的長篇論文《量子動力學的物理詮釋》,用δ函數統一了矩陣力學和波動力學兩種表述。

(2)1930年,狄拉克出版了他的量子力學著作《量子力學原理》,這是物理史上重要的里程碑,至今仍是量子力學的經典教材。1939年,他在此書第三版中加入了他的數學符號系統—狄拉克符號。

(3)1931年,在《量子化電磁場中的奇點》中,首次提出磁單極這個概念。

(4)1966年,發表了《量子力學講義》,探討了許多在彎曲時空下的量子力學,以哈密頓力學方式奠定了量子場論的基礎。

(5)1975年,《廣義相對論》總結了愛因斯坦的廣義相對論。

(6)1975年,狄拉克在新南威爾士大學給了一系列5個演講;這系列演講1978年被結集出版成了《物理學的方向》一書。

獲獎與榮譽

(1)狄拉克與薛定諤由於「發現了原子理論的新形式」共同獲得1933年的諾貝爾物理學獎。

(2)1939年,獲頒皇家獎章。

(3)1952年,獲頒科普利獎章以及馬克斯·普朗克獎章。(4)1973年,獲頒功績勛章(在英國這是極高的榮譽)。

(5)他曾拒絕被冊封為騎士,因為他不想對自己的名字作出變動。

學術影響力

(1)狄拉克的工作開創了反粒子和反物質的理論和實驗研究。沒有狄拉克 方程,沒有粒子和反粒子的產生與湮滅理論,規範力的重整化將無法實現,標 準粒子的物理模型就無法實現。也就是說,狄拉克方程是標準粒子模型的 源頭。

(2)直到今天,狄拉克符號仍然是最廣泛使用的一套量子力學符號系統。 (3)狄拉克童年在布里斯托住址所在的道路被命名為狄拉克路以示紀念; 當地主教路小學的牆上掛上了一塊牌子,展示了狄拉克最著名的狄拉克方程;英 國物理學會在布里斯托的出版總部取名作狄拉克樓。

(4)狄拉克獎章是國際理論物理中心在1985年為紀念英國物理學家狄拉克 而設置的年度性獎項,它是理論和數學物理領域的最高榮譽,不授予前諾貝爾 獎、菲爾茲獎和沃爾夫獎獲得者。國際理論物理中心每年在狄拉克的生日8月8 日頒發ICTP狄拉克獎章。

(5)英國物理學會頒發狄拉克獎章和獎金以表揚「在理論(包含數學和計 算方法)物理上的傑出貢獻」。

(6)新南威爾士大學、佛羅里達州立大學都有以狄拉克名字命名的獎學金、 圖書館名稱、街道名稱等。

(7)1995年11月13日,一塊刻有狄拉克方程的紀念石板在西斯敏斯特大 教堂首次亮相,距離牛頓墓地不遠。

名人名言

(1)自然的法則應該用優美的方程去描述。

(2)如果我們只是遵循物理思想本身,數學就可能引導我們走向未知的 方向。

(3)我可以很確定的告訴大家:沒有人真正瞭解量子力學。

(4)如果我們承認正負電荷之間的完全對稱性是宇宙的根本規律,那麼地 球上負電子和正質子在數量上占優勢應該看成是一種偶然現象。對於某些星球來 說,情況可能是另外一個樣子,這些星球可能完全是由正電子和負質子構成的。 事實上,有可能是每種星球各占一半,這兩種星球的光譜完全相同,以至於目前 的天文學方法無法區分牠們。

學術標籤

量子輻射理論的創始人、量子電動力學的開創者、量子力學的奠基人之一、 最早預言反物質的科學家、繼牛頓之後英國最偉大的理論物理學家。

性格要素

性格孤僻、沉默寡言、熱衷數學;但學術嚴謹、與人為善、品德高尚,與從事量子力學等相關領域研究的物理學家們都保持著忠實的朋友關係。他曾試圖營救被蘇聯政府扣押的物理學家卡皮察,但沒有成功;他還真誠地對待被懷疑為納粹擁護者的海森堡。

評價與啟迪

(1)學術貢獻媲美愛因斯坦。

狄拉克方程剛推出時,許多物理學家包括他的導師、同事和他本人都沒有認識到該方程的深遠意義,甚至1932年發現正電子、1955年發現反質子後,人們仍舊無法理解狄拉克所概括的奇特世界。隨著20世紀後半部分物理學的發展,有些物理學家才認識到,狄拉克對20世紀近代科學發展的貢獻可能比愛因斯坦更大。

楊振寧在1991年發表《對稱的物理學》一文,提到他對狄拉克學術貢獻的看法:「在量子物理學中,對稱概念的存在,我曾把狄拉克這一大膽的、獨創性的預言比之為負數的首次引入,負數的引入擴大改善了我們對於整數的理解,它為整個數學奠定了基礎,狄拉克的預言擴大了我們對於場論的理解,奠定了量子電動場論的基礎。」

總結狄拉克的一生,1979年諾貝爾獎得主、巴基斯坦理論物理學家穆罕默德·阿卜杜勒·薩拉姆說:「狄拉克毫無疑問是這個世紀或任一個世紀最偉大的物理學家之一。1925—1927年他3個關鍵的工作,奠定了量子物理、量子場論及基本粒子理論的基礎。沒有人有辦法在這麼短的期間內對本世紀物理的發展作出如此決定性的影響;即便是愛因斯坦也做不到。」

(2)獨特的學術風格。

狄拉克在學術方面的獨特追求,為他在物理學上的大膽創新奠定了基礎。狄拉克治學嚴謹,為量子力學的發展做出了巨大貢獻。他對學術的研究,追求的是一種美的境界。他認為對於物理學,不要僅僅關注物理學本身的意義,更要關注物理過程;發現物理的美,享受物理的美。

狄拉克注重數學之美,寫的文章乾淨利落。馬克斯·玻恩回憶到他第一次看狄拉克的文章時說:「我記得非常清楚,這是我一生的研究經歷中最大的驚奇之一。我完全不知道狄拉克是誰,可以推測大概是個年輕人,然而其文章每個部分都相當完美且可敬。」而楊振寧曾提到狄拉克的文章給人「秋水文章不染塵」的感受,沒有任何渣滓,直達深處,直達宇宙的奧秘。

(3)純粹的學者、純潔的靈魂。

狄拉克是一個少見的「純粹」的、真正的學者型人物。玻爾對狄拉克影響很大,但玻爾曾說:「在所有物理學家中,狄拉克擁有最純潔的靈魂。」狄拉克品德高尚,是一個不追名逐利的人。由於他對物理學的卓越貢獻,英國女王欲冊封他為騎士,這是英國皇家對一個科學家的充分肯定。但是,狄拉克拒絕了,因為他不想對他的名字作出改動。

(4)與海森堡截然不同的性格。

海森堡創立了矩陣力學,對狄拉克走向量子力學研究有啟發之功。海森堡性格活潑,他接受過廣泛的文化教養,喜歡交談,並且喜歡唱愛國歌曲,這個性格特點和狄拉克截然不同。

狄拉克是一個沉默寡言的人。不幸的家庭背景造就了他話少的性格,安靜是他最好的標籤。除了不說廢話之外,他物質生活上也極為簡單,不喝酒、不抽菸、只喝水。其他方面的興趣也很少,最大的業餘興趣就是散步。一家倫敦報紙曾這樣評價狄拉克:「像羚羊一樣害羞,如女王僕人一樣謙遜」。

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