Учёный

Paul Dirac

1902-1984 · теоретическая физика, квантовая механика, квантовая теория поля
Британский физик-теоретик, один из создателей квантовой механики. Сформулировал уравнение Дирака, которое объединило специальную теорию относительности и квантовую теорию, и предсказало существование антивещества. Его работы заложили фундамент квантовой электродинамики и теории поля.

Биография

Родился в Бристоле, Англия. Изучал электротехнику в Бристольском университете, затем математику в Кембридже. Докторскую диссертацию защитил под руководством Ральфа Фаулера. В возрасте 30 лет стал Лукасовским профессором математики в Кембридже (эту должность когда-то занимал Исаак Ньютон). Лауреат Нобелевской премии по физике 1933 года совместно с Эрвином Шрёдингером. После выхода на пенсию переехал во Флориду, где преподавал в Университете штата Флорида. Член Лондонского королевского общества, кавалер ордена Заслуг. Отличался редкой немногословностью и буквальным восприятием мира.

Ключевые открытия

💡 Дирак был известен своей крайней неразговорчивостью. Однажды после лекции студент сказал: «Профессор Дирак, я не понял последнее уравнение». Дирак просто промолчал. Когда ему напомнили о вопросе, он ответил: «Это был не вопрос, а утверждение». Также он долго не женился, но однажды встретил сестру своего коллеги и в непривычной для него манере сказал: «Ты — моя вторая половина». Они прожили вместе до конца его жизни.
"Учёный считал, что красота уравнений важнее их соответствия экспериментам, и что некрасивое уравнение, скорее всего, неверно."
Понятия
антиматерияквантовое полестандартная модель
Законы
уравнение Диракастатистика Ферми — Диракапринцип суперпозициизолотое правило Ферми
Учёные
Wolfgang PauliSatyendra Nath BoseEmilio Gino SegrèPeter HiggsRichard FeynmanWerner HeisenbergMarie CurieEnrico Fermi

Статьи с его участием

Квантовые траектории на коротком поводке
Квантовое состояние под непрерывным измерением — это не застывшая картина, а случайный танец. Каждый исход измерения слегка сдвигает состояние в ту или иную сторону, и чтобы предсказать будущее, нужно отслеживать всю траекторию. Для систем с большим числом уровней это вычислительный кошмар: матрица плотности растёт экспоненциально с размером системы.
Квантовое сито для энергосистемы
Энергосистема каждые сутки решает головоломку: какие электростанции запустить, чтобы надёжно покрыть спрос и не разориться. Для 15 генераторов и 24 часов число возможных расписаний превышает 2.3×$$10^{108}$$ — больше, чем атомов в видимой Вселенной. Перебрать все варианты не может ни один классический суперкомпьютер, поэтому диспетчеры ищут компромисс.
Время, повёрнутое вспять: что теряет уравнение Шрёдингера
Два переводчика слушают одну и ту же симфонию. Один слышит только основной тон — чистую, предсказуемую мелодию. Второй улавливает обертоны, которые меняют окраску каждой ноты.
Вихри на краю неба: как измерить заряд суперротации
На краю пространства-времени, где заканчиваются все световые лучи, живут симметрии, о которых физики спорят уже полвека. Их называют суперротациями — это такие преобразования небесной сферы, которые расходятся в отдельных точках, словно вихри в сверхтекучем гелии. Долгое время казалось, что у этих вихрей нельзя измерить заряд: интегралы, которые должны давать сохраняющиеся величины, обращаются в бесконечность.
Фермионная любовь чёрных дыр
Чёрная дыра в общей теории относительности долго слыла идеальным зеркалом: какие бы поля на неё ни падали, она не деформировалась. Приливные числа Лява, мера деформации тела под действием внешнего приливного поля, для скалярных, электромагнитных и гравитационных возмущений оказывались равными нулю. Это казалось железным правилом, пока не пришли фермионы.
Слабое дуновение, выбирающее форму снежинки
Снежинка, падая из облака, выбирает между левой и правой формой. Разница между ними почти неощутима, как дуновение ветра, но именно оно решает, какой узор вырастет. В мире элементарных частиц такое дуновение создаёт слабое взаимодействие — единственная из четырёх фундаментальных сил, которая нарушает зеркальную симметрию.
Экзопланеты2025-10-151 минarXiv:2510.13222экспресс
Два зонда нырнут в хвост межзвёздной кометы
Хвост кометы 3I/ATLAS, растянутый на миллионы километров, представляет собой разреженную смесь газа и микроскопических пылинок. В конце октября 2025 года сквозь него пройдут два земных аппарата — Europa Clipper и Hera. Любопытно, что ни один из них не проектировали для встречи с кометой: Clipper направляется к спутнику Юпитера, Hera — к астероиду.
Квантовая физика2025-10-191 минarXiv:2510.16759экспресс
Квантовый резонатор и спектр простых чисел
Физики сконструировали квантовый аналог музыкального инструмента, чьи «ноты» — квантованные энергетические уровни — совпадают с первыми значениями из набора, управляющего распределением простых чисел. Эти значения — мнимые части нулей дзета-функции Римана, математического объекта, неразрывно связанного с простыми числами.
Квантовая физика2025-10-291 минarXiv:2510.25838экспресс
Квантовый чип превзошёл суперкомпьютеры: два часа против годов вычислений
Задача напоминает гигантский лабиринт с одним выходом среди миллиардов тупиков. Классический компьютер, подобно методичному исследователю, шаг за шагом проверяет каждый коридор — на это уходят века. Квантовый процессор действует иначе: он запускает волну вероятности, которая просачивается сразу по всем путям одновременно.
Квантовая физика2025-10-301 минarXiv:2510.26547экспресс
Квантовое превосходство в химии: сутки вместо десятилетий
Каталитическое превращение углекислого газа (CO₂) в полезное топливо — задача, по сложности сопоставимая с поиском единственно верного способа упаковать миллиарды предметов в чемодан. Классический компьютер, подобно дотошному упаковщику, перебирает конфигурации последовательно, одну за другой, что может занять десятилетия.
Квантовая физика2025-11-101 минarXiv:2511.07220экспресс
Как время может бежать вспять: квантовая неопределённость и стрела времени
Мы привыкли воспринимать время как необратимый поток, направленный из прошлого в будущее. Однако квантовые законы допускают сценарий, в котором время становится суперпозицией — подобно монетке, одновременно показывающей орла и решку. Рассмотрим частицу, обладающую собственным моментом вращения — спином. В магнитном поле её спин прецессирует, словно юла.
Экзопланеты2025-11-241 минarXiv:2511.19112экспресс
Ржавое сердце межзвёздной кометы: как коррозия заставляет её сиять
Второй зарегистрированный межзвёздный объект, комета 3I/ATLAS, демонстрирует аномальное свечение. Причина — в её ядре, где ржавеют микроскопические металлические крупицы.
Квантовая физика2025-11-261 минarXiv:2511.21142экспресс
Zitterbewegung: как зарегистрировать дрожание электрона
Согласно Стандартной модели физики элементарных частиц, электрон, подчиняющийся уравнению Дирака, даже в состоянии полного покоя испытывает Zitterbewegung — сверхбыстрое дрожание с амплитудой порядка триллионных долей миллиметра. Это явление можно представить как колебание волчка, вращающегося на невидимой оси.
Квантовые газы2025-11-281 минarXiv:2511.23353экспресс
Невидимое море квантовых частиц обрело форму: топография моря Ферми
Фундаментальный принцип, открытый Вольфгангом Паули, — принцип запрета Паули — гласит: никакие два фермиона (частицы с полуцелым спином) не могут находиться в одном и том же квантовом состоянии.
Загадка магнитного момента мюона
Мюон — это элементарная частица, похожая на крошечный волчок, вращающийся в бурном море вакуума. Его магнитная ось — вектор, описывающий силу и направление магнитного поля, — указывает чуть в сторону от того, что предсказывает Стандартная модель физики частиц.
Квантовая физика2025-12-051 минarXiv:2512.06076экспресс
Как квантовый вакуум размывает время
Время похоже на дорогу: издалека она кажется идеально гладкой, но под сильным увеличением видна каждая трещина. Эти неровности — квантовые флуктуации вакуума, дрожания пустоты, которые не дают точно измерить пройденный путь.
Химическая физика2025-12-051 минarXiv:2512.06141экспресс
Квантовый ускоритель для дизайна лекарственных молекул
Разработка лекарства напоминает подбор ключа к замку́: молекула препарата должна точно подойти к белку́-ми́шени. Но замок погружён в воду, и трение жидкости меняет посадку. Классические расчёты учитывают это, моделируя растворение ключа часами для одной попытки.
Химическая физика2025-12-081 минarXiv:2512.07530экспресс
Секрет точных расчётов: как атомарные правила переносят на молекулы
Электроны — крошечные частицы в молекулах — постоянно манёврируют, избегая столкновений, как пассажиры в час пик. Чтобы просчитать их поведение, учёные задают правило личной дистанции: математическую функцию, которая указывает, насколько близко одному электрону можно подойти к соседу.
Квантовая физика2025-12-161 минarXiv:2512.14463экспресс
Замороженные атомы: субрадиантное состояние как сверхчувствительный нанозонд
Цепочка атомов, размещённая на светопроводящем чипе, ведёт себя подобно ряду маятников на общей перекладине: раскачиваясь в противоположных направлениях, они почти не передают энергию воздуху и замирают надолго.
Квантовая физика2025-12-161 минarXiv:2512.14811экспресс
Квантовые проверки: мнимая надёжность стабилизаторов
Квантовые компьютеры опираются на ГКП-состояния (состояния Готтесмана–Китаева–Прескилла), предложенные Алексеем Китаевым, Джоном Прескиллом и Дэниелом Готтесманом.
Горячий суп из кварков
Вода в чайнике нагревается до ста градусов — и перестаёт быть водой, превращаясь в пар. Нечто похожее происходит с ядрами атомов, когда их сталкивают на огромных скоростях в Большом адронном коллайдере.
Пылевой шлагбаум кометы: как поймали призрачный метеорный дождь над Маунакеа
6 октября 2021 года, 20:30 по гавайскому времени. Камера StarCam на куполе телескопа «Субару» бесстрастно смотрит в небо, транслируя картинку на YouTube. Четыре с половиной часа назад где-то далеко Земля прошла сквозь невидимый шлейф — пылевой хвост кометы 15P/Финлей. Модели предсказывали пик, но увидит ли кто-то эти «падающие звёзды»?
Материаловедение2026-01-101 минarXiv:2601.06646экспресс
Поверхность магнита как переключатель
Магнитная стрелка компаса всегда указывает на север, потому что внутри материала все атомные магнитики выстроены в одном направлении. Но есть материалы, где соседние атомы смотрят в противоположные стороны — как ряды солдат, повернувшихся друг к другу лицом. Такие материалы называют антиферромагнетиками.
Мюонный сюрприз растаял
Мюон — тяжёлый брат электрона, который живёт всего две миллионные доли секунды. В магнитном поле он крутится, как волчок, но чуть быстрее, чем предсказывают формулы. Двадцать лет назад в Брукхейвене это «чуть быстрее» заметили, и с тех пор физики спорили: то ли приборы врут, то ли в пустоте прячутся неведомые частицы.
Ядро-матрёшка: как измерили невидимую связь
В ядре атома живут протоны и нейтроны. Но иногда туда залетает гость — частица по имени лямбда. Она похожа на нейтрон, только тяжелее и с особым свойством, которое физики называют странностью. Такое ядро с гостем называют гиперядром. В Майнце на ускорителе MAMI создали самое лёгкое гиперядро — тритон с лямбдой внутри.
Мюон остановился в кремнии — и ядро ответило частицами
Мюон — это как электрон, только в 200 раз тяжелее. Когда он останавливается в куске кремния, его затягивает в атомное ядро, как магнит затягивает гвоздь. Ядро получает лишнюю энергию и начинает «вскипать»: из него вылетают разные частицы — протоны, дейтроны, тритоны и альфа-частицы.
Мюоны просвечивают батарею
Мюон — это как электрон, только в 207 раз тяжелее. Когда он влетает в вещество, то тормозится, как пуля в толще песка, и на каждом изгибе своего пути испускает рентгеновские лучи. По этим лучам можно узнать, какие атомы встретились мюону, — так работает метод под названием MIXE. Он позволяет заглянуть внутрь предмета, не разбирая его, словно рентген для материалов.
Экзопланеты2026-01-151 минarXiv:2601.10631экспресс
Органика у юной планеты
Вокруг звезды HD 163296, в 330 световых годах от нас, кружится плотное кольцо газа и пыли. В нем астрономы разглядели небольшое, но яркое пятно из молекул синильной кислоты и этинила. Оно висит на расстоянии 88 астрономических единиц от звезды — дальше, чем Плутон от Солнца. Тепло от формирующейся планеты, спрятанной в этом пятне, растапливает ледяную пыль.
Экзопланеты2026-01-151 минarXiv:2601.10860экспресс
Комета-волчок: как ледяная гостья крутится после встречи с Солнцем
Ледяная глыба размером с небольшой город мчится сквозь космос. Когда она приближается к Солнцу, лёд начинает испаряться, и из кометы вырываются струи газа и пыли. Эти струи работают как крошечные ракетные двигатели: они толкают комету и заставляют её вращаться. Именно такую картину наблюдали астрономы у кометы 3I/ATLAS после того, как она обогнула Солнце.
Материаловедение2026-01-172 минarXiv:2601.12047экспресс
Спин электрона запевает в магнитном поле
Луч лазера падает на блестящий кристалл — и возвращается уже другим: чуть смещённым по цвету, с иной поляризацией. В магнитном поле такое превращение света становится особенно заметным. Именно это увидели физики, когда направили лазер на кристалл CsPbBr3 (соединение цезия, свинца и брома) внутри магнита с полем до 10 тесла — примерно в 200 тысяч раз сильнее поля Земли.
Атомная физика2026-01-191 минarXiv:2601.12858экспресс
Молекулы, которые крутятся сами
В холодном облаке атомов натрия и рубидия физики впервые собрали молекулы, которые вращаются, как запущенные волчки. Обычно в ультрахолодных экспериментах атомы соединяются в пары без вращения — как два человека, взявшиеся за руки и стоящие на месте. Здесь же пары получили дополнительный импульс: они крутятся вокруг общей оси, и это вращение меняет их поведение.
Квантовая физика2026-01-251 минarXiv:2601.17686экспресс
Квантовый прорыв сквозь чёрную дыру вычислений
Задача поиска максимальной клики — самой большой группы незнакомцев в сети — возникает в логистике, химии и составлении расписаний. Классические компьютеры на ней попадают в чёрную дыру: не из-за нехватки мощности, а из-за комбинаторной структуры задачи, которая неумолимо поглощает любое классическое решение. Новый квантовый алгоритм избегает этой ловушки.
Клей, склеивший Вселенную
Через десять микросекунд после Большого взрыва Вселенная напоминала кастрюлю с кипящим бульоном. В нём плавали кварки и глюоны — частицы, из которых позже соберутся протоны и нейтроны. Бульон остывал, и в какой-то момент кварки слиплись в комочки — те самые протоны и нейтроны, из которых состоит всё видимое вещество.
Материаловедение2026-01-271 минarXiv:2601.19105экспресс
Магнитный компас в кристалле
Кристалл CrSb ведёт себя как перекрёсток, где электроны с разным спином выбирают разные полосы движения. В обычном магните все электроны выстраиваются в одном направлении, но в альтермагнетике спины чередуются, как плитка на шахматной доске. Это создаёт сложную карту скоростей, которую трудно разглядеть напрямую.
Экзопланеты2026-01-292 минarXiv:2601.21774экспресс
Две каменные планеты, спрятанные у красных звёзд
Данные телескопа TESS похожи на огромный архив старых фотографий: там уже есть снимки тысяч звёзд, но не все детали рассмотрены. Стандартные программы ищут только самые заметные провалы в свете звезды, когда планета проходит перед ней. Более слабые сигналы остаются незамеченными — как тихий шёпот в шумной комнате.
Квантовые газы2026-02-021 минarXiv:2602.02251экспресс
Хрупкие законы в цепочке атомов
Четырнадцать атомов рубидия выстроились в ряд, как бусины на нитке. Каждый атом — крошечный магнит, который может указывать вверх или вниз. Вместе они подчиняются строгим правилам, похожим на расписание поездов: всё предсказуемо, всё повторяется. Но стоит внести едва заметное изменение — и расписание летит под откос.
Топ-кварк взвесили на Большом адронном коллайдере
Внутри Большого адронного коллайдера протоны разгоняются почти до скорости света и сталкиваются лоб в лоб. В точке удара на миг рождается сгусток энергии, из которого могут появиться новые частицы. Одна из самых тяжёлых — топ-кварк. Он тяжелее протона в 180 раз и живёт меньше, чем нужно свету, чтобы пересечь атомное ядро.
Сжатие меняет карту электронов
Тонкая плёнка оксида рутения Sr₃Ru₂O₇, выращенная на чужой кристаллической подложке, ведёт себя как туго натянутая резиновая плёнка: подложка либо сжимает её, либо растягивает. Эти деформации перекраивают «карту» электронных состояний — так называемую поверхность Ферми, которая определяет, как материал проводит ток и реагирует на магнитное поле.
Редкий распад мезона: охота на нейтрино
Внутри ускорителя частицы сталкиваются, и на короткий миг рождается B-мезон — тяжёлая частица, живущая меньше миллиардной доли секунды. Обычно она распадается на множество осколков, но иногда превращается всего в две частицы: мюон и нейтрино. Этот редкий путь похож на лотерею, где выигрышный билет выпадает один раз на два миллиона тиражей.