Рівняння Дірака

Як зазначено у статті «Антиречовина», рівняння фізики іноді призводять до таких наслідків, яких не чекав навіть їх першовідкривач. Фізик Френк Вільчек у своєму нарисі про зрівняння Дирака писав, що могутність подібних рівнянь може здатися воістину чарівним. У 1927 р Поль Дірак спробував знайти аналог хвильового рівняння Шредінгера, який був би сумісний з положеннями спеціальної теорії відносності.

Опубліковане в 1928 р, це рівняння, що описує електрони і інші елементарні частинки, сумісно як з квантовою механікою, так і зі спеціальною теорією відносності. Рівняння Дірака передбачило існування античастинок і таким чином «випередило» їх виявлення в експериментах. Після відкриття позитрона, античастинки електрона, рівняння Дірака стало прекрасним прикладом корисності математики для сучасної теоретичної фізики. У цьому рівнянні m – маса електрона, fi – приведена стала Планка (h = h / (2n) = 1,054 • 10 ~ 34 Дж ■ с), с – швидкість світла, Pj – компоненти оператора імпульсу, F і t – просторові координати і час, a Ч ^ р.р) – хвильова функція. Величини а0, а ■ – лінійні оператори (матриці), що діють на хвильову функцію.

Фізик Фрімен Дайсон підносить хвалу до цього рівняння, яке являє собою значний крок у сприйнятті людством реальності. Він пише: «Іноді розуміння цілої галузі науки раптово просувається вперед через відкриття якого-небудь єдиного основного рівняння. Так сталося з рівнянням Шредінгера в 1926 р і з рівнянням Дірака в 1927 р, які навели дивний порядок в перш таємничих процесах атомної фізики. Складнощі хімії та фізики, що ставили вчених у глухий кут, звелися до двох рядках алгебраїчних символів ».

Посилання на основну публікацію