Здравствуйте, читатели. Вы наверняка хотя бы раз слышали об антиматерии. В следующий раз расскажу, что это такое и с чем его есть. И сегодня мы поговорим о человеке, который предсказал существование антиматерии и как он это сделал. Этого человека зовут Поль Адриан Морис Дирак (1902-1984):
К сожалению, несмотря на свои достижения, Дирак малоизвестен широкой публике. Все знают о Шрёдингере, Эйнштейне, Боре, Ферми и многих других, но о Дираке мало кто когда-либо слышал. Он был очень тихим и сдержанным человеком. Говорил он мало, а когда и говорил, то лишь банальными фразами вроде «да» и «нет». Даже когда я узнал, что получу Нобелевскую премию, я подумывал отказаться от нее, потому что не хотел прославиться. В ответ ему сказали, что отказ от награды сделает его более известным, чем простое ее принятие. Дирак родился в Англии. Его мать была британкой, а отец — швейцарцем. Его отец был учителем французского языка в школе Дирака и придерживался строгой дисциплины. Есть некоторые предположения, что у него может быть синдром Аспергера, но также возможно, что он рос очень тихим из-за влияния своего отца. Кстати, говорят, что Ньютон тоже страдал синдромом Аспергера. Люди с этим синдромом замкнуты, не умеют вести себя в обществе и могут обладать прекрасными математическими способностями, которые были у Дирака.
Обратите внимание: Писатель-фантаст, предсказавший множество современных открытий, некоторые из них еще не сбылись.
В целом у Дирака и Ньютона было довольно много общего, например, они оба сделали свои основные открытия в 1920-х годах, оба были профессорами кафедры Лукаса в Кембридже, и оба очень хорошо разбирались в математике. За свою жизнь Дирак сформулировал множество гипотез, основанных на математических расчетах, часть из которых подтвердилась. Мне хотелось бы о них написать, но для этого нужны знания высшей математики, которых у меня нет. Поэтому, пожалуй, напишу о волновом уравнении электрона. Волновое уравнение электрона было его самым важным открытием, за которое он был удостоен Нобелевской премии по физике в 1933 году. Это уравнение теперь высечено в камне недалеко от могилы Ньютона:
В 1928 году Дирак опубликовал свою версию уравнения Шрёдингера. Он объединил ее со специальной теорией относительности Эйнштейна и в ходе своих исследований понял, что общепринятая формула E=mc² не совсем верна, так как в процессе вычислений необходимо найти квадратный корень из определенной величины Я обнаружил, что это не так. Как только вы покидаете корень, выражение приобретает неопределенный знак плюс или минус. Другими словами, правильнее записать выражение как E=+-mc². В данном случае нам пришлось учесть отрицательную энергию, чего не допускает физика. Это связано с одной аксиомой: все вещи стремятся к состоянию минимальной энергии. Если существует отрицательная энергия, рано или поздно все электроны окажутся в состоянии бесконечной отрицательной энергии. Это означает, что теория Дирака неустойчива. Для решения этой проблемы Дирак ввел понятие «моря Дирака» (изображения, генерируемые нейронными сетями):
Она считала, что ни один другой электрон не может попасть в состояние с отрицательной энергией, поскольку состояние с отрицательной энергией уже занято электроном. Электроны в этом состоянии с отрицательной энергией образовали «море Дирака», но когда гамма-кванты сталкиваются с электронами в этом море, они переходят в состояние с положительной энергией. В океане между отрицательными электронами образуются дырки, которые ведут себя как антиэлектроны (позитроны). Несколько лет спустя Карл Андерсон открыл антиэлектроны, подтвердив гипотезу Дирака.
Это все на сегодня.
Материал для этого поста был взят из книги «Физика невозможного» Мичио Каку и из: https://www.britannica.com/biography/Paul-Dirac
https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1933/dirac/biograp...
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Человек предсказавший антиматерию.