Ο γνωστός άγνωστος
Υπήρξε μια από τις εμβληματικότερες μορφές της θεωρητικής φυσικής του 20ού αιώνα, ανοίγοντας νέους δρόμους στη γνώση μας για τον κόσμο. Σε αντίθεση όμως με άλλους διάσημους συναδέλφους του, δεν έλαβε ποτέ την ευρεία λαϊκή αναγνώριση που του άξιζε.
«Από όλους τους φυσικούς ο Ντιράκ έχει την αγνότερη ψυχή», «Αν υπάρχει Θεός, τότε προφήτης του ήταν ο Ντιράκ», «Ο Ντιράκ εμφάνισε το ημίφως». Αυτές είναι μερικές μόνο από τις φράσεις που χρησιμοποίησαν διάσημοι φυσικοί, νομπελίστες οι περισσότεροι, για να περιγράψουν τον Πολ Ντιράκ και το έργο του. Έναν άνθρωπο σχεδόν εκνευριστικά μετριόφρωνα, απελπιστικά ολιγόλογο (οι συνάδελφοί του περιπαικτικά μιλούσαν για τη «μονάδα Ντιράκ», που ισοδυναμούσε σε μία λέξη ανά ώρα) και εσωστρεφή. Αν μη τι άλλο, όμως, ο Πολ Ντιράκ ήταν ένας εξαιρετικά ιδιοφυής επιστήμονας, ένας οραματιστής που θεμελίωσε σε στέρεες βάσεις την κβαντική μηχανική.
«Μόνο γαλλικά». Ο Πολ Ντιράκ γεννήθηκε το 1902 στο Μπρίστολ της Αγγλίας από Ελβετό πατέρα και Αγγλίδα μητέρα. Ο πατέρας του ήταν καθηγητής γαλλικών και λέγεται ότι η ιδιόρρυθμη συμπεριφορά του ενήλικου Ντιράκ οφειλόταν εν πολλοίς στον αυταρχικό και δεσποτικό πατέρα του. Χαρακτηριστικό είναι ότι υποχρέωνε τους πάντες να μιλούν γαλλικά μέσα στο σπίτι, παρ’ όλο που ζούσαν χρόνια στην Αγγλία, ενώ ο μεγαλύτερος αδερφός του Ντιράκ αυτοκτόνησε σε ηλικία 25 ετών. Ο ίδιος έγραψε μετά το θάνατο του πατέρα του: «αισθάνομαι πολύ πιο ελεύθερος τώρα».
Το Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ ήταν το πρώτο στο οποίο φοίτησε ο Ντιράκ σπουδάζοντας αρχικά μηχανικός. Συνέχισε με μαθηματικά, ενώ μέσω μιας υποτροφίας κατάφερε τελικά να εγγραφεί στο κολέγιο του St. John στο Κέμπριτζ, όπου και μελέτησε Θεωρητική Φυσική.
Ομορφιά αντί ακρίβειας. Ενώ ως μηχανικός το ζητούμενό του ήταν η ακρίβεια τόσο στις μετρήσεις όσο και στις προβλέψεις, η ενασχόλησή του με τη Θεωρητική Φυσική σύντομα τον έφερε αντιμέτωπο με το γεγονός ότι τα φυσικά φαινόμενα είναι εξαιρετικά πολύπλοκα. Έτσι ο ίδιος διατύπωσε την άποψη ότι μια θεωρία που εκφράζει θεμελιώδεις φυσικούς νόμους μπορεί να πηγάζει περισσότερο από τη διαίσθηση παρά από την ακριβή γνώση ενός φαινομένου. Ο ίδιος παρακινούσε αργότερα τους φοιτητές του να ενδιαφέρονται για την ομορφιά μάλλον παρά για την ακρίβεια των εξισώσεών τους, ενώ όταν κάποτε ρωτήθηκε για την περίφημη εξίσωσή του που προέβλεπε θεωρητικά την ύπαρξη του ποζιτρινίου, απάντησε πως «αυτό το αποτέλεσμα ήταν πολύ όμορφο, για να είναι λάθος. Είναι πιο σημαντικό να έχεις ομορφιά μέσα σε μια εξίσωση παρά την πειραματική απόδειξή της».
Το αντι-ηλεκτρόνιο. Το 1926 και ενώ ήταν ακόμα φοιτητής, πραγματοποίησε την πρώτη του μεγάλη συνεισφορά στο πεδίο της κβαντομηχανικής, διατυπώνοντας τους νόμους που περιγράφουν την κίνηση των στοιχειωδών σωματιδίων. Η προσέγγιση του Ντιράκ ήταν πιο γενική και πιο απλή από εκείνη των Γερμανών συναδέλφων του Μαξ Μπορν και Πάσκουαλ Γιόρνταν, που είχαν διατυπώσει μια ανάλογη θεωρία λίγους μήνες πριν από τον Ντιράκ. Η καινοτομία του ήταν ότι χρησιμοποίησε διαφορετικά μαθηματικά εργαλεία, εισάγοντας στην κβαντομηχανική τις αρχές της γενικής θεωρίας της σχετικότητας . Αποτέλεσμα; Η περιγραφή, για πρώτη φορά, του ηλεκτρονίου μέσω τεσσάρων κυματοσυναρτήσεων οι οποίες ικανοποιούσαν συγχρόνως τέσσερις διαφορετικές εξισώσεις. Εκεί προέκυψε το εξής παράδοξο: σύμφωνα με τις εξισώσεις δημιουργούνταν καταστάσεις αρνητικής ενέργειας, δηλαδή απουσία ηλεκτρονίου, κατάσταση που ο Ντιράκ απέδωσε στο ενδεχόμενο ύπαρξης ενός εξαιρετικά βραχύβιου θετικά φορτισμένου σωματιδίου, ενός αντι-ηλεκτρονίου δηλαδή. Η υπόθεση αυτή αντιμετωπίστηκε με μεγάλη δυσπιστία εκείνη την εποχή, καθώς ένα αντι-ηλεκτρόνιο φάνταζε εξωτικό ακόμα και για τους επιστήμονες. Η πρόβλεψη του Ντιράκ επιβεβαιώθηκε πανηγυρικά –και πειραματικά– έξι χρόνια αργότερα, όταν ο Αμερικανός φυσικός Καρλ Άντερσον κατόρθωσε το 1932 να αιχμαλωτίσει φωτογραφικά ένα ποζιτρόνιο, δηλαδή το σωματίδιο που έχει την ίδια ακριβώς μάζα αλλά το αντίθετο ηλεκτρικό φορτίο από το ηλεκτρόνιο. Το 1933 ο Ντιράκ βραβεύτηκε με το Νόμπελ Φυσικής για «την ανακάλυψη των νέων και παραγωγικών μορφών της ατομικής θεωρίας».
Δεσμώτης της συνήθειας. Από το 1932 μέχρι το 1968 ο Ντιράκ κατείχε την περίφημη Λουκασιανή έδρα Μαθηματικών στο Κέμπριτζ. Ήταν ο πρώτος που καθιέρωσε τον όρο Κβαντική Ηλεκτροδυναμική, ασχολήθηκε με την ύπαρξη μαγνητικών μονόπολων και το 1958 στο βιβλίο του Οι αρχές της κβαντομηχανικής έθεσε, άθελά του, τις βάσεις για πολλές σύγχρονες θεωρίες της φυσικής, όπως για παράδειγμα τη Θεωρία Χορδών. Παρά τα αμέτρητα μετάλλια και βραβεία με τα οποία βραβεύτηκε, παρέμενε μετριόφρων σε βαθμό παρεξηγήσεως. Είναι ενδεικτικό πως, όταν δίδασκε στους φοιτητές του τις λεγόμενες «στατιστικές Φέρμι-Ντιράκ», επέμενε να τις αναφέρει ως «στατιστικές Φέρμι». Το ίδιο σπαρτιατικές με το λόγο του ήταν και οι συνήθειές του, αφού δεν υπερέβαλλε σε καμία δραστηριότητα της ζωής του. Εργαζόταν 6 ημέρες την εβδομάδα και μόνο κάθε Κυριακή διασκέδαζε πραγματοποιώντας μεγάλους περιπάτους στην εξοχή. Ο Πολ Ντιράκ πέθανε στη Φλόριντα των ΗΠΑ στις 20 Οκτωβρίου του 1984, στο Πανεπιστήμιο της οποίας ήταν καθηγητής τα τελευταία είκοσι χρόνια της ζωής του. Στην επιτύμβια πλάκα του αναγράφεται η περίφημη εξίσωσή του.
Πηγή: focusmag.gr
Αφήστε μια απάντηση