狄拉克当研究生时的活动

１９８７年１０月２０日是英国著名物理学家Ｐ·Ａ·Ｍ·狄拉克逝世三周年纪念日．由于他发现了原子理论的新的有效形式，与薛定谔分享了１９３３年的诺贝尔物理学奖．他的其它主要贡献有：１９３０年他在理论的基础上予言了正电子的存在，这个予言两年后得到实验证实；有名的费密－狄拉克统计法是费密和他各自独立地得出的；他的量子理论还予言了电子自旋的存在……．这篇文章记叙了他１９２３年起在剑桥大学当研究生时的学习生活，他对数学、实验和科学活动的重视，帮助了他科学思想的发展．     

费米（Fermi，Enrico，1901-1954）意大利-美国物理学家（Physicist，Italy-America）

费米1922年以优等成绩在比萨大学获得博士学位。后到德国，在玻恩指导下从事研究工作。由于他在中子方面、尤其热中子轰击方面的成绩，获得了1938年诺贝尔物理学奖（几个月后，便使迈特纳悟出了“裂变”这个概念）。在1925-1926年，根据泡利不相容原理，费米与英国物理学家狄拉克叫各自导出量子统计中的“费米一狄拉克统计法”。     

正电子的预言与发现

介绍了物理学家狄拉克的科学贡献以及他的科学思想和科学方法，着重介绍了他所创立的相对论性的电子运动方程即狄拉克方程，阐明了正电子的预言过程和安德森发现正电子的过程及深远意义。     

量子理论的巨匠——狄拉克

 保罗·狄拉克是20世纪一位伟大的数学物理学家,他的一生主要致力于量子理论的数学及理论两个方面的研究,取得了斐然的成绩,为量子理论的深入发展做出了巨大的贡献。本文试图沿狄拉克科学思想的轨迹一睹他对量子理论发展的功绩。     

吴大猷先生与狄拉克的交往

 和一位一代泰斗的物理学家相处三个月的经验,是很难得的.--吴大猷吴大猷先生诞生于1907年9月29日,今年是他86岁寿庆.狄拉克出生于1902年8月8日,逝世于1984年10月20日,今年是他冥诞91周年.吴先生是中国的一代名师;他培养了李政道和杨振宁两颗灿烂的明珠,狄拉克是著名数学物理学家、量子力学的创始人之一.在吴先生和狄拉克之间有过一段亲密的交往,这在今后若干年内的中国物理学界和中国科学史界中必将引起人们长久的津津乐道.     

谈谈几个粒子的预言过程

 阿·热在他的《可怕的对称》一书中说道：“预测到存在一个具有某些特性的基本粒子，是理性头脑的一种最高行动，狄拉克和泡利做到了这一点，几年后，汤川秀树也做到了这一点。”他在这里指的是狄拉克预言了正电子、泡利预言了中微子以及汤川秀树预言了π介子。下面就简短叙述这几个粒子的预言及其发现过程。我们将发现，作出预言需要高超的智慧、非凡的勇气以及正确的判断，而实现预言的过程也不会一帆风顺。     

狄拉克获诺贝尔奖的经过

 20世纪物理学的第一位巨人当然是爱因斯坦。但谁是第二位,谁又是第三位呢?这个问题的答案就因人而异。扬振宁先生在一次演讲中曾经说过,他最佩服的3位当代物理学家,是爱因斯坦,费米和狄拉克。杨先生说,狄拉克解决问题的方法像是神来之笔,读狄拉克的论述有秋水文章不染尘的感觉。我们想在这里来说说狄拉克获诺贝尔物理奖的事.20世纪20年代中期参与量子力学建立的,主要是格丁根学派的玻恩、海森伯和约尔丹,剑桥的狄拉克,法国的德布罗意和奥地利的薛定谔。1924年玻恩意识到需要有一种新的数学规则来从经典力学过渡到量子力学。     

爱因斯坦和狄拉克谁对20世纪物理学发展贡献大

 《现代物理知识》2001年第6期上的有两篇文章:一篇是关于英国杂志《物理世界》最杰出的10位物理学家排名的报道,爱因斯坦位居榜首,而狄拉克排名第8;另一篇是王正行先生的文章“狄拉克获诺贝尔奖的经过”,该文介绍了狄拉克在20世纪20年代对物理学的贡献和30年代物理学界对狄拉克的评价。读完这两篇文章后,细细想了一下爱因斯坦和狄拉克对20世纪物理学的贡献,有一些话想说。王正行先生的文章一开头就说:“20世纪物理学的第一位巨人当然是爱因斯坦。”毫无疑问,爱因斯坦是20世纪物理学的巨人,他对20世纪物理学的贡献是革命性的,影响是深远的。     

狄拉克科学贡献中的美学思想

 狄拉克（Ｐ．Ｄｉｒａｃ,１９０２-１９８４）是世界著名的数学物理学家．他的研究工作主要在量子力学的数学和理论两个方面,他最重要的科学贡献是于１９２８年建立了相对论量子力学的狄拉克方程,从而获得了１９３３年诺贝尔物理学奖．其实,狄拉克巨大的科学贡献深受他的美学思想的影响,让我们在此一睹狄拉克科学贡献中的数学美和对称美．一、狄拉克方程──数学美２０世纪２０年代末,量子力学已经建立,用它来研究和处理微观粒子的低速运动问题取得了很大成功．同时,爱因斯坦建立的相对论,虽然能够讨论粒子的高速运动,但在处理微观粒子的波粒二象性上却无能为力．     

电磁学与电动力学中的磁单极-Ⅱ

本系列文章一共4篇,在电磁学和电动力学框架内用尽量科普的方式分别介绍磁单极的若干奇特性质.本篇文章主要介绍狄拉克磁单极是如何展示矢量势的规范变换的.我们首先简要介绍规范变换与规范对称性及狄拉克磁单极与狄拉克弦,然后讨论狄拉克磁单极与规范变换的联系.我们显式演示狄拉克弦摆动产生的规范变换,弦摆动区域对场点所张的立体角正比于规范变换的变换函数.磁偶极子则可以由两个无穷靠近的正反狄拉克磁单极构成.相应两条狄拉克弦位置的变化都对应磁偶极子矢量势的规范变换,特别当两条弦重合时弦效应相互抵消,只剩下纯的磁偶极子.传统的由磁偶极子产生的矢量势的规范变换则可以图像化为组成磁偶极子的正反狄拉克磁单极的狄拉克弦的摆动.我们显式地计算了位于坐标原点弦为直线的狄拉克磁单极,并进一步构造了没有奇异的吴大峻-杨振宁磁单极.     

奥本海默（Oppenheimer，J．Robert，1904-1967）美国物理学家（Physicist，America）

奥本海默是犹太人，很早就显示出过人的智慧。1922年进入哈佛大学，3年后他以空前优秀的成绩毕业。他到英国读研究生。1927年，在格廷根大学获得博士学位。1930年，他证明质子并不是狄拉克嗽的“反电子”，从而为安德森两年后发现真正的“反电子”——正电子铺平了道路。1943年，他受任领导新墨西哥州洛斯阿拉莫斯实验室，在那里，第一颗原子弹被设计和制造出来，并在附近爆炸成功。     

磁单极狄拉克弦上磁场的显明形式

通过对磁单极矢量势的积分表示取旋度,可以自然得出与狄拉克弦对应的磁场项的显明形式,该狄拉克弦可以是任意曲线。本文对具有不同狄拉克弦的矢量势之间的规范变换作了一些评注,讨论了狄拉克描述与吴大峻-杨振宁描述中的电荷量子化问题。     

石墨烯掺杂研究达到新水平

石墨烯以其独特的电子特性而闻名,例如狄拉克点,在材料能带结构中的这个点,电子行为类似于高能粒子.一个载荷电子通过狄拉克样式的石墨烯,就会像一个粒子,几乎不与它的许多同类相互作用.现在,Philipp Rosenzweig和他来自德国马克斯·普朗克固体研究所的同事们,在石墨烯中添加了过量的电荷载流子,将载流子的能量从上述...     

《量子力学》自学辅导之八—狄拉克符号和占有数表象

《量子力学》自学辅导之八──狄拉克符号和占有数表象曾心愉，宋宇辰，裴文杰（复旦大学物理系；复旦大学理论物理骨干教师班，上海２００４３３）１狄拉克符号对量子体系的描述，既可采用波动力学的方法，又可采用矩阵力学的方法。但不论采取什么形式，它们都有一个共同...     

用费米-狄拉克分布测定电子比荷

证明了费米-狄拉克分布的正确性,并测出灯丝材料的费米能级. 实验证实了费米-狄拉克分布峰随阳极电压的升高而向右位移的结论,并利用费米-狄拉克分布的峰值位移测定电子的比荷.     

自旋轨道耦合视角下的二维狄拉克材料

石墨烯的发现引发了科学界探索新奇二维狄拉克材料的热潮。这类具有狄拉克线性能带色散特征的二维材料被认为是发展新物理,实现超高速、低能耗新型纳米器件的理想平台。文章首先回顾二维狄拉克材料研究的源起,然后从自旋轨道耦合作用的视角重点介绍四类代表性的二维狄拉克材料的研究进展,最后对相关领域进行总结和展望。     

狄拉克δ-函数及有关应用

狄拉克δ-函数实际上是离散情况下的Kronecker δ-函数的连续化,它在数学和物理中都有重要的应用.基于广义函数概念引入狄拉克δ-函数的精确定义,证实狄拉克δ-函数不是通常Lebesgue局部可积意义下的普通函数;文中分别以单位矩形脉冲函数、高斯函数、钟形函数和Sinc函数的序列在弱极限意义下来逼近狄拉克δ-函数....     

二维三组元声子晶体中的半狄拉克点及奇异特性

设计了一种二维三组元声子晶体结构, 利用偶然简并的方法在布里渊区中心实现了半狄拉克点, 探究了随着组元几何参数的改变半狄拉克点的演变过程. 利用有限元方法研究发现在半狄拉克点频率附近沿着ΓX 方向声子晶体表现出与零折射率材料相似的行为, 许多奇异特性如单向透射等均可以观察到. 另外还发现在半狄拉克点频率附近声子晶体是各向异性的, 沿着不同方向声波的传播现象是不同的, 这种特性是狄拉克点及类狄拉克点所不具备的. 这种各向异性的声波传播特性有许多重要的应用, 如单方向完美透射和单方向波前整形等.     

k=0处的类狄拉克锥

狄拉克锥在电子和经典波体系中分别被发现, 由于其线性能带关系, 伴随着很多独特的现象. 除了一般存在于布里渊区边界处的狄拉克锥, k=0处也存在包含线性能带关系的类狄拉克锥. 这个类狄拉克锥可以由单极子和偶极子的偶然简并而形成. k=0处的类狄拉克锥可以通过两维电介质光子晶体来实现, 利用等效媒质理论, 此时的光子晶体在类狄拉克点频率可以等效为介电常数和磁导率都为零的材料. 电介质双零折射率材料既可以避免阻抗的不匹配, 也可以避免体系推广到高频所引起的强烈损耗. 此外, k=0处的类狄拉克锥与双零折射率的概念可以从两维体系拓展到三维体系, 而且还可以从电磁波体系推广到声波和弹性波体系. 利用具有类狄拉克点的两维光子晶体, 在材料参数都偏离类狄拉克点条件的两个半无限大光子晶体所构成的界面中, 一定存在界面态. 这些界面态的存在可以通过层状多重散射理论得到的表面阻抗以及体能带的几何相位来彻底解释.     

狄拉克（Dirac，Paul Adrien Maurice，1902-1984）英国物理学家（Physicist，England）

狄拉克于1926年在剑桥大学获得数学博士学位。1932年为剑桥大学数学教授。狄拉克像薛定谔一样，从事发展由德布罗意创始的粒子均具有波动特性的有关数学研究工作。狄拉克方程表明，应存在正电子：它带有与质子相同的正电荷，却具有与电子相同的质量。自然，狄拉克方程也适用于质子。这些带相反电荷的粒子被称为反粒子。