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DIRAC, Paul A. M.

DIRAC, Paul A. M.

DIRAC, Paul A. M.

    PRIX NOBEL DE PHYSIQUE 1933



Né le 8 août 1902 à Bristol, Angleterre 
Décédé le 20 octobre 1984 à Tallahassee, USA

Physicien anglais




Extrait de Les Prix Nobel de Physique et de Chimie, Union Européenne d'Éditions, Monaco, 1962

« Fils d'un Suisse et d'une Anglaise, Paul Adrien Maurice Dirac, est né le 8 août 1902 à Bristol. Il fit ses études dans cette ville jusqu'au diplôme d'ingénieur électricien, qu'il obtint en 1921.
Aussitôt après il se tourna vers les mathématiques qu'il étudia à l'Université de Bristol pendant deux ans, puis à Cambridge, à St John's College, où il fut reçu comme "research student" en mathématiques.
C'est à Cambridge qu'à la nouvelle de l'invention de la mécanique des quanta par Werner Heisenberg (1925) il se mit immédiatement au travail sur les implications mathématiques de cette nouvelle théorie.
La série d'articles qu'il écrivit sur ce sujet, et qui furent publiés surtout dans les Actes de la Royal Society, lui permirent d'échafauder sa théorie relativiste de l'électron en 1928, suivie deux ans plus tard de la théorie des "trous", lesquels devaient être ensuite identifiés avec les positrons.
L'importance des fameuses équations d'ondes de Dirac tient essentiellement à ce qu'elles ont greffé la relativité restreinte sur les équations (onde ψ de Schrödinger)
Étant donné que sur le plan mathématique la théorie de la Relativité et celle des quanta sont non seulement distinctes, mais s'opposent, l'œuvre de Dirac a pu être considérée comme un rapprochement fructueux entre les deux théories. C'est cette œuvre que le Prix Nobel a récompensée en 1933.
Membre de la Royal Society depuis 1930, Paul Dirac a été nommé en 1932 professeur de Mathématiques à Cambridge. Il avait beaucoup voyagé auparavant pour recueillir l'enseignement de plusieurs des meilleurs mathématiciens de l'époque, à Copenhague, Göttingen, Leyde, puis aux États-Unis dans les Universités du Wisconsin, du Michigan et de Princeton.
Au cours d'un tour du monde en 1929, il avait visité le Japon en compagnie d' Heisenberg.
Il a été nommé en 1934 "visiting professor" à l'Institute for Advanced Study à Princeton. »

 

 

 

 

 

 



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Dirac était un contemporain de Heisenberg, de Pauli et de Fermi. Il avait commencé des études d'ingénieur électricien à Bristol, mais il changea pour les mathématiques pures qu'il aborda à Bristol et poursuivit ensuite au St John's College de Cambridge ; il y devint étudiant de recherche au titre de la Bourse de 1851. A Cambridge, il avait pris connaissance de la théorie atomique de Bohr et avait écrit quelques articles sur ce sujet. En 1925, après une visite de Heisenberg à Cambridge, il reçut les épreuves du premier article de celui-ci sur la Matrizenmechanik, qui constituait le premier contact de Dirac avec la mécanique quantique. Ayant étudié ces épreuves pendant environ dix jours, il aboutit à la conclusion que la nouvelle clé était la non-commutativité.
[...]
Pour la formulation de la mécanique quantique selon Dirac, il est nécessaire de se servir de certaines expressions mathématiques appelées q-nombres pour les distinguer des nombres ordinaires ou c-nombres. Les q-nombres ne sont pas des nombres au sens ordinaire du mot, mais de nouveaux objets mathématiques obéissant à une algèbre non-commutative, et qui sont directement liés aux matrices de Heisenberg et aux opérateurs de Schrödinger. La lettre q signifie quantique, alors que c signifie classique.
Ainsi dès 1925, Dirac réussit à donner une formulation complète de la mécanique quantique qui, à bien des égards, était plus générale que celle de ses contemporains. Elle est remarquable par sa formulation axiomatique et par les généralisations qu'elle permet.
Emilio SEGRÉ, Les physiciens modernes et leurs découvertes, Fayard, 1984

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