Теория Дирака дала подробное количественное описание такого взаимодействия.
Позднее Дирак открыл статистическое распределение энергии в системе электронов, известное теперь под названием статистики Ферми—Дирака. Эта работ имела большое значение для теоретического осмысления электрических свойств металлов и полупроводников.
Дирак предсказал также существование магнитных монополей — изолированных положительных или отрицательных магнитных частиц, подобных положительно или отрицательно заряженным электрическим частицам. Попытки экспериментально обнаружить магнитные монополя до сих пор не увенчались успехом. Все известные магниты имеют два полюса — северный и южный, которые неотделимы друг от друга. Дирак высказал предположение и о том, что природные физические константы, например гравитационная постоянная, могут оказаться не постоянными в точном смысле слов, а медленно изменяться со временем. Ослабление гравитации, если оно вообще существует, происходит настолько медленно, что обнаружить его чрезвычайно трудно, и поэтому оно остаётся гипотетическим.
Дирак и Шрёдингер получили Нобелевскую премию по физике 1933 года «за открытие новых продуктивных форм атомной теории». В своей лекции Дирак указал на вытекающую из симметрии между положительными и отрицательными электрическими зарядами возможность существования «звёзд состоящих главным образом из позитронов и антипротонов. Возможно, одна половина звёзд принадлежит к одному типу, а другая — к другому. Эти два типа звёзд должны были бы обладать одинаковыми спектрами, и различить их методами современной астрономии было бы невозможно».
В 1937 году Дирак женился на Маргит Вигнер, сестре физика Эугена П. Вигнера. У них было две дочери.
Обычно принято считать Дирака молчаливым и не очень общительным человеком. Так оно и было. Он предпочитал работать в одиночку, и непосредственных учеников у него было мало Но наряду с этим в нём уживалась способность к искренней и глубокой дружбе. Двух своих чуть ли не самых близких друзей нашёл Дирак в Советском Союзе. Это были Пётр Капица и Игорь Тамм.
Любопытны воспоминания дочери Тамма Ирины о Дираке: «Два года подряд у нас останавливался приезжавший в Москву П. А. М. Дирак, с которым папа познакомился и подружился в 28-м году у Эренфеста в Лейдене. Помню, как в свой второй приезд вечером входит сияющий Дирак и, подняв палец, торжественно заявляет: „Тамм, у вас грандиозные перемены“. В ответ на всеобщее недоумение он пояснил: „Теперь в туалете горит лампочка“».
Осенью 1934 года Капице не было разрешено вернуться в Англию, в лабораторию, которой он заведовал, и он вынужден был остаться в СССР поначалу без возможности для научной работы. Дирак хотел приехать в Советский Союз для того, чтобы попытаться помочь Капице.
Эта проблема подробно обсуждалась в переписке между ним и женой Капицы — Анной Алексеевной, которая была тогда в Кембридже. Дирак в тот год читал лекции в США. Чтобы вызволить Капицу, он даже собирал подписи под коллективным письмом американских физиков правительству СССР, вместе с Р. Милликеном нанёс визит в советское посольство.
Друзья и знакомые Поля Дирака часто бывали поражены его неожиданной и иногда «странной» реакцией на темы, возникающие в разговоре. Правда, затем становилось очевидным, что его замечания были естественным и логическим ответом, и что только чисто автоматические и бездумные ассоциации всех остальных и заставляли ждать от него чего-нибудь другого. Это же свойство проявлялось в его физике. Сходство настолько явно, что многие из знаменитых историй об учёном могут быть прямо поставлены в соответствие с некоторыми из его статей.
Вот, к примеру, история о пилюлях в бутылке, рассказанная Г. Р. Ульмом. Ульм извинился за шум в своём кармане, объяснив, что бутылка уже не полная и поэтому производит шум. Дирак заметил: «Я думаю, она производит наибольший шум, когда она заполнена наполовину». Он уловил тот факт, что бутылка не производит шума не только когда пуста, что очевидно, но и когда целиком заполнена. Эта мысль похожа на идею, лежащую в основе его «дырочной теории».
В другом эпизоде беседа за чаем зашла о том, что среди детей, родившихся за последнее время у физиков в Кембридже, была удивительно большая доля девочек. Когда кто-то легкомысленно заметил: «Должно быть, что-то в воздухе!» — Дирак добавил после паузы: «Или, может быть, в воде». Он воспринял выражение «в воздухе» не в его условном смысле, но буквально, увидев возможное применение. Эта тенденция отражается во многих его работах. Может быть, впервые она проявилась в том, как он использовал наблюдение Гейзенберга, что квантовые переменные не коммутируют. Самому Гейзенбергу это казалось уродливой чертой формализма. Дирак, наоборот, показал, что это обстоятельство занимает очень важное место в новой теории.
Ещё одна характерная особенность Дирака проявилась в истории, происшедшей в Копенгагене. Друзья заметили, что известный физик Паули слишком быстро набирает вес. Тогда Дирака попросили последить за тем, чтобы тот не ел слишком много. Паули принял участие в этой игре и спросил Дирака, сколько кусков сахара он может положить в кофе. «Я думаю, одного для вас будет достаточно, — сказал Дирак, добавив чуть погодя: — Я думаю, одного достаточно для каждого». После некоторого дальнейшего размышления: «Я думаю, что куски сделаны таким образом, что одного достаточно для каждого».
Такая вера в упорядоченность мира часто отражается в его работах и, прежде всего, в замечании в статье, показывающей, что магнитный монополь не противоречит известным законам квантовой механики: «Было бы удивительно, если бы природа не использовала это».
Когда Дирак рассказывал о своих работах, то слушателям казалось, что он не столько объясняет существующий мир, а, как творец, создаёт свой собственный, красивый, математически строгий. Лишь в конце он возвращается к реальности. Сравнивая свой мир с миром реальным, Дирак порою сталкивался с такими неожиданностями, которые другие сочли бы за сокрушительный удар по теории. Но именно это и не было свойственно Дираку. Решающим критерием истины для него была логическая замкнутость. Так, он никогда не мог смириться с современной ему теорией релятивистских квантовых полей, основанной на методе перенормировок.
После завершения работ по релятивистской квантовой механике Дирак много путешествовал, побывал в университетах Японии, Советского Союза и Соединённых Штатов. С 1932 года и до ухода в отставку в 1968 году он был профессором физики в Кембридже. После того как Дирак оставил Кембридж, он был приглашён во Флоридский университет, профессором которого оставался до конца жизни. В 1973 году Дирак был награждён орденом «За заслуги» Великобритании. Он был избран иностранным членом американской Национальной академии наук (1949) и членом Папской академии наук (1961).
Дирак скончался в Таллахасси 20 октября 1984 года.
ИГОРЬ ВАСИЛЬЕВИЧ КУРЧАТОВ

(1903–1960)
Игорь Васильевич Курчатов родился 30 декабря 1902 года (12 января 1903 года) в семье помощника лесничего в Башкирии. В 1909 году семья переехала в Симбирск. В 1912 году Курчатовы перебираются в Симферополь. Здесь мальчик поступает в первый класс гимназии.
Игорь увлекается футболом, французской борьбой, выпиливанием по дереву, много читает. Ему в руки попала книга Корбино «Успехи современной техники», которая ещё больше усилила его тягу к технике. Игорь стал собирать техническую литературу. Мечтая о профессии инженера, он вместе с товарищами по классу изучает аналитическую геометрию в объёме университетского курса, решая многочисленные математические задачи.
Но с каждым годом Первой мировой войны материальное положение семьи становилось всё тяжелее. Пришлось помогать отцу. Игорь работал на огороде и вместе с отцом ходил на консервную фабрику пилить дрова. Вечерами работал в мундштучной мастерской.
Вскоре Игорь поступает в вечернюю ремесленную школу в Симферополе, получает квалификацию слесаря. Позже это пригодилось: он работал слесарем на небольшом механическом заводе Тиссена.
В последних классах гимназии, несмотря на необходимость зарабатывать на жизнь, Игорь успевает много читать художественной литературы русских и иностранных авторов. Об успехах Игоря в гимназии свидетельствуют сохранившиеся аттестаты. За последние два года единственным баллом у Игоря Курчатова была пятёрка. В 1920 году он окончил гимназию с золотой медалью. В сентябре того же года он поступил на первый курс физико-математического факультета Крымского университета. Здесь он учился настолько хорошо, что в 1923 году завершил четырёхлетний курс за три года и блестяще защитил дипломную работу. Молодого выпускника направили преподавателем физики в Бакинский политехнический институт, но он решил ещё поучиться сам. Через полгода Курчатов уехал в Петроград и поступил сразу на третий курс кораблестроительного факультета политехнического института. Здесь он начинает заниматься исследованиями. Весной 1925 года, когда занятия в политехническом институте закончились, Курчатов уезжает в Ленинград в физико-технический институт в лабораторию знаменитого физика Иоффе.
Могучий талант физика-экспериментатора Курчатова расцвёл на этой благодатной почве. Уже своими первыми работами Игорь Васильевич завоевал в институте научный авторитет и вскоре стал одним из ведущих сотрудников. Принятый в 1925 году ассистентом, он получает звание научного сотрудника первого разряда, затем старшего инженера-физика. Наряду с исследовательской работой Курчатов читал специальный курс физики диэлектриков на физико-механическом факультете Ленинградского политехнического института и в педагогическом институте. Блестящий лектор, он владел искусством передавать физический смысл описываемых явлений и пользовался большой любовью молодёжи. Он часто рассказывал о результатах своих исследований, пробуждал у молодёжи интерес к науке.
Дорожа своими учениками, Абрам Фёдорович Иоффе никогда не ограничивал их свободы. Когда Игорь Васильевич начал работать в Физтехе, ему было 22 года, а институту «семь лет от роду, и молодость сотрудников была привычным делом», — писал Иоффе. Поддразнивая, институт называли «детским садом». Курчатов пришёлся по душе коллективу своей молодостью, энтузиазмом, своей работоспособностью, стремлением и желанием жить общими интересами.
Первой печатной работой в лаборатории диэлектриков оказалось исследование прохождения медленных электронов сквозь тонкие металлические плёнки. Уже при решении этой первой задачи проявилась одна из типичных черт Игоря Васильевича — подмечать противоречия и аномалии и выяснять их прямыми опытами.
«Это же свойство, — считает Иоффе, — привело его к открытию сегнетоэлектричества, к поискам механизма выпрямления тока, к изучению нелинейности токов в карборундовых разрядниках, к изучению предпробойных токов в стёклах и смолах, униполярности токов в солях, а позже к открытиям в области атомного ядра…»
Талант Игоря Васильевича особенно проявился при открытии сегнетоэлектричества. Некоторые аномалии в диэлектрических свойствах сегнетовой соли были описаны до него. В них Курчатов интуитивно заподозрил проявление каких-то неизвестных свойств в поведении диэлектриков. Вместе с Кобеко он обнаружил, что эти свойства аналогичны магнитным свойствам ферромагнетиков, и назвал такие диэлектрики сегнетоэлектриками. Это название было принято советскими исследователями; за границей явление сегнетоэлектричества называют ферроэлектричеством, что ещё более подчёркивает аналогию с ферромагнетизмом.
Опыты Курчатова проведены исключительно чётко. Результаты их, представленные системой кривых, изображавших зависимости эффекта от силы поля, от температуры, с такой убедительностью демонстрировали открытие, что к ним почти не требовалось пояснений.
«Курчатов исследовал зависимости эффекта от кристаллографического направления, от длительности воздействия электрического поля, от предыстории. Установлена точки Кюри и открыта нижняя точка Кюри, спонтанная ориентация кристалла и свойства сегнетовой соли за пределами точек Кюри.
От чистой сегнетовой соли Курчатов и его сотрудники перешли к твёрдым растворам и сложным соединениям с сегнетоэлектрическими свойствами. В этих исследованиях помимо Кобеко участвовал и брат Игоря Васильевича — Борис Васильевич Курчатов», — писал Иоффе.
Таким образом, Курчатовым и его сотрудниками было создано новое направление в физике.
В 1927 году Игорь Васильевич женится на Марине Дмитриевне Синельниковой, сестре своего друга Кирилла. Он познакомился с ней ещё в Крыму и дружил все эти годы. Она становится его верным другом и помощником. Детей у них не было, и всё своё внимание Марина Дмитриевна отдала Игорю Васильевичу, целиком освободив его от мелочей жизни. Она создала ту атмосферу дружелюбия, которую чувствовали все переступавшие порог их дома. Курчатов работал дома так же интенсивно, как и в институте. Беседы его были насыщены, трапезы кратки, и приглашённый к столу гость вдруг неожиданно замечал, что он остался один с приветливой хозяйкой дома, а Игорь Васильевич успел незаметно уйти и уже работает в своём кабинете.
В 1930 году Курчатова назначают заведующим физическим отделом Ленинградского физико-технического института. И в это время он круто меняет сферу своих интересов, начав заниматься атомной физикой. В то время мало кто предполагал, какое важное значение будут иметь эти исследования для обороны страны.
Труд Курчатова и его сотрудников не замедлил принести плоды. Приступив к изучению искусственной радиоактивности, возникающей при облучении ядер нейтронами, или, как тогда называли, к изучению эффекта Ферми, Игорь Васильевич уже в апреле 1935 году сообщил об открытом им вместе с братом Борисом и Л. И. Русиновым новом явлении — изомерии искусственных атомных ядер.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98