**Paul Dirac**, ili punim imenom **Paul Adrien Maurice Dirac** (Bristol, 8. kolovoza 1902. - Tallahassee, Florida, 20. listopada 1984.), britanski fizičar. Nakon studija elektrotehnike u Bristolu studirao teorijsku fiziku u Cambridgeu. Kao poslijediplomski student otkrio 1926. zakone kvantne mehanike, u objašnjenju koje se odlikovalo općenitošću i logičkom jednostavnošću. Glavno je Diracovo znanstveno otkriće kvantna relativistička teorija elektrona, koju je razvio primjenom ideja Einsteinove teorije relativnosti na kvantnu mehaniku. U Diracovoj teoriji elektron je opisan s pomoću četiriju valnih funkcija koje su rješenja četiriju diferencijalnih jednadžbi (Diracove jednadžbe). Svako od tih stanja karakterizirano je projekcijom spina na jednu koordinatnu os (moguće su vrijednosti 1/2 i –1/2 u jedinicama Planckove konstante) i predznakom energije (Diracov elektron može imati pozitivnu ili negativnu energiju). Budući da se tada ništa nije znalo o elektronu negativne energije, Dirac je iznio ideju kako objasniti značenje elektrona negativne energije koji je proizlazio iz njegovih jednadžbi: manjak elektrona u jednom od stanja negativne energije odgovarao bi pozitivno nabijenoj čestici koja bi imala istu masu kao elektron. Tu je ideju pokusom potvrdio C. D. Anderson (Carl David Anderson), koji je na fotografijama dobivenima s pomoću maglene komore (Maglena komora) uočio tragove staza (putanja) čestica jednake mase kao što je i elektron, a pozitivnog električnog naboja. Ta je čestica nazvana antielektron ili pozitron. To je prva otkrivena čestica antimaterije. Važna su Diracova otkrića također kvantna teorija zračenja i Fermi-Diracova statistika. Godine 1933. dobio je Nobelovu nagradu za fiziku (zajedno s E. Schrödingerom).

Životopis
---------

Otac mu je bio Švicarac, a majka Engleskinja. Studirao je matematiku na Cambridgeu. Tu će i predavati sve do mirovine, u koju odlazi 1969.
Dirac je 1926. ubrzo nakon Nielsa Bohra razvio opću teorijsku strukturu za kvantnu mehaniku. 1928. uspio je stvoriti relativistički oblik teorije, odnosno relativističku kvantnu mehaniku koja je opisivala svojstva elektrona i ispravila neuspjeh Schrödingerove teorije pri objašnjavanju spina elektrona. Teorijski je zaključio da postoje pozitivno naelektrizirani elektroni koji su nazvani pozitroni. Njihovo postojanje je potvrdio i C. D. Anderson 1932. Susret elektrona i pozitrona dovodi do anihilacije (poništenja) ove dvije antičestice te do oslobađanja energije u obliku dva fotona (gama zračenja). Također, po Diracovoj teoriji i sve druge čestice imaju svoj anti-par ili antičesticu.

1930. Paul Dirac objavljuje *Principe kvantne mehanike* (eng. *The Principles of Quantum Mechanics*), djelo koje je potvrdilo njegov ugled Newtona 20. stoljeća.

Paul Dirac je 1933. dobio Nobelovu nagradu za fiziku koju je dijelio s Erwinom Schrödingerom.

Umro je 1984.

Doprinosi
---------

### Spin

*Glavni članak: Spin*
Prikaz spina neutrona (crna strjelica) i magnetske silnice (magnetsko polje) povezane s neutronovim magnetskim momentom. Neutron ima negativni magnetski moment. Iz slike se vidi da je spin neutrona prema gore, dok su silnice magnetskog polja u središtu dipola prema dolje.
Prva ikad napravljena slika pozitrona.
**Spin** (eng. spin: vrtnja), u fizici, je kvantnomehaničko svojstvo koje nema izravnog podudaranja (analogije) s klasičnim gibanjem, to je kvantunutrašnji impuls vrtnje, odnosno vlastita kutna količina gibanja subatomskih čestica. Spin subatomskih čestica poprima kvantizirane vrijednosti :

{\displaystyle {\frac {n\cdot \hbar }{2}}}
gdje je: *ħ* - reducirana Planckova konstanta ili {\displaystyle \hbar ={\frac {h}{2\pi }}}, a *n* - je mali cijeli broj (0, 1, 2, 3, 4). Za temeljne čestice tvari (leptone i kvarkove) kao i za nukleone i njihove antičestice, *n* je jednak jedinici te je prema tomu njihov spin {\displaystyle {\frac {\hbar }{2}}}. Spin fotona i ostalih prijenosnika temeljnih sila (W-bozona i Z-bozona te gluona) je {\displaystyle {\hbar }}, spin gravitona je{\displaystyle {2\cdot \hbar }}, a mezon i Higgsove čestice 0.

Spin je otkriven na temelju pokusa u kojima su O. Stern i W. Gerlach ispitivali utjecaj nehomogenoga magnetskoga polja na snopa atoma. Ako atomi imaju vlastiti magnetski moment, nehomogeno magnetsko polje djeluje na njih tako da otklanja snop od početnoga smjera. Stern i Gerlach opazili su da se snop atoma srebra rastavlja na dva snopa simetrična s obzirom na upadni smjer, iako se u atomu srebra nalazi samo jedan elektron u vanjskoj ljusci. G. E. Uhlenbeck i S. A. Goudsmit razjasnili su Stern-Gerlachov pokus 1925. uvođenjem spina elektrona. Elektron se ponaša kao mali magnet, tako da se njegov spinski magnetski moment ili pribraja ili oduzima orbitalnome magnetskom momentu. Odatle razlika između magnetskih momenata identičnih atoma i razdvajanje snopa atoma srebra. Općenito, za dani spin *s* vektor impulsa vrtnje precesira oko smjera magnetskoga polja tako da su dopušteni samo oni smjerovi koji odgovaraju projekciji s *2s + 1* vrijednosti magnetnoga kvantnog broja, *m = s, s – 1, ... , –s*. Ta se pojava naziva prostornom kvantizacijom. Kvantni broj spina poprima samo cijele ili polucijele vrijednosti, a pripadajuće čestice zadovoljavaju Bose-Einsteinovu, odnosno Fermi-Diracovu statistiku i nazivaju se bozonima, odnosno fermionima.

U relativističkoj teoriji P. A. M. Diraca spin elektrona pojavljuje se kao posljedica geometrijskoga karaktera Diracovih valova. Rješenje Diracove jednadžbe jednostupčane su matrice s četiri retka, koje se nazivaju spinori, a odražavaju invarijantna svojstva na transformacije Lorentzove grupe. Čestice određenog spina opisane su u relativističkoj kvantnoj teoriji poljima određenoga geometrijskoga karaktera. Tako su čestice sa spinom {\displaystyle {\frac {\hbar }{2}}} opisane spinornim poljima, čestice sa spinom 0 skalarnim, a čestice sa spinom {\displaystyle {\hbar }} vektorskim poljima (općenito tenzorskim poljima za cjelobrojne spinove). Pritom operator kvadrata spina, *s2*, ima vlastite vrijednosti {\displaystyle {\hbar }^{2}\cdot s\cdot (s+1)}.

### Antičestice

*Glavni članak: Antičestica*
Općenito se temeljne subatomske čestice mogu podijeliti na prijenosnike sila (baždarne bozone), te na čestice tvari (leptone i kvarkove). Teorija elementarnih čestica pridružuje svakoj čestici i pripadnu nabojno konjugiranu česticu, takozvanu antičesticu. To je shvaćanje potvrđeno 1932. otkrićem pozitrona, čestice koja ima sva svojstva elektrona, ali za razliku od njega ima pozitivni električni naboj. Čestica i pripadna antičestica imaju istu masu, spin i vrijeme poluraspada, ali suprotan električni naboj ili magnetski moment, odnosno okus (e– i e+, neutron i antineutron). Antičestica može biti identična samoj čestici, kao na primjer u slučaju neutralnoga π-mezona (π0), dok se u slučaju neutralnoga kaona čestica i antičestica razlikuju u kvarkovskom okusu (stranosti). Općenito, električki neutralne čestice mogu imati antičestice koje se od njih razlikuju u jednom od više kvarkovskih naboja, ili se razlikuju (na primjer neutrino) u smjeru vrtnje.

### Reference

1. ↑  **Dirac, Paul Adrien Maurice**,  "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.
2. ↑  **spin**,  "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.

***Paul Dirac*** na Wikimedijinoj ostavi

| * p
* r
* u
Dobitnici Nobelove nagrade za fiziku |
| --- |
| 1901. – 1925. | 

1901. Wilhelm Conrad Röntgen  **•** 
1902. Hendrik Antoon Lorentz / Pieter Zeeman  **•** 
1903. Antoine Henri Becquerel / Pierre Curie / Marie Curie  **•** 
1904. Lord Rayleigh  **•** 
1905. Philipp Lenard  **•** 
1906. Joseph John Thomson  **•** 
1907. Albert A. Michelson  **•** 
1908. Gabriel Lippmann  **•** 
1909. Guglielmo Marconi / Karl Ferdinand Braun  **•** 
1910. Johannes Diderik van der Waals  **•** 
1911. Wilhelm Wien  **•** 
1912. Nils Gustaf Dalén  **•** 
1913. Heike Kamerlingh Onnes  **•** 
1914. Max von Laue  **•** 
1915. William Henry Bragg / William Lawrence Bragg  **•** 
1917. Charles Glover Barkla  **•** 
1918. Max Planck  **•** 
1919. Johannes Stark  **•** 
1920. Charles Édouard Guillaume  **•** 
1921. Albert Einstein  **•** 
1922. Niels Bohr  **•** 
1923. Robert Andrews Millikan  **•** 
1924. Manne Siegbahn  **•** 
1925. James Franck / Gustav Hertz
 |
| 1926. – 1950. | 

1926. Jean Baptiste Perrin  **•** 
1927. Arthur Holly Compton / Charles Thomson Rees Wilson  **•** 
1928. Owen Willans Richardson  **•** 
1929. Louis de Broglie  **•** 
1930. Čandrasekara Venkata Raman  **•** 
1932. Werner Heisenberg  **•** 
1933. Erwin Schrödinger / Paul Dirac  **•** 
1935. James Chadwick  **•** 
1936. Victor Franz Hess / Carl David Anderson  **•** 
1937. Clinton Joseph Davisson / George Paget Thomson  **•** 
1938. Enrico Fermi  **•** 
1939. Ernest Orlando Lawrence  **•** 
1943. Otto Stern  **•** 
1944. Isidor Isaac Rabi  **•** 
1945. Wolfgang Pauli  **•** 
1946. Percy Williams Bridgman  **•** 
1947. Edward Victor Appleton  **•** 
1948. Patrick Blackett  **•** 
1949. Hideki Yukawa  **•** 
1950. Cecil Frank Powell
 |
| 1951. – 1975. | 

1951. John Douglas Cockcroft / Ernest Walton  **•** 
1952. Felix Bloch / Edward Mills Purcell  **•** 
1953. Frits Zernike  **•** 
1954. Max Born / Walther Bothe  **•** 
1955. Willis Lamb / Polykarp Kusch  **•** 
1956. William Shockley / John Bardeen / Walter Houser Brattain  **•** 
1957. Lǐ Zhèngdào / Yáng Zhènníng  **•** 
1958. Pavel Čerenkov / Ilja Frank / Igor Tam  **•** 
1959. Emilio Segrè / Owen Chamberlain  **•** 
1960. Donald A. Glaser  **•** 
1961. Robert Hofstadter / Rudolf Mössbauer  **•** 
1962. Lev Landau  **•** 
1963. Eugene Wigner / Maria Goeppert-Mayer / J. Hans D. Jensen  **•** 
1964. Charles H. Townes / Nikolaj Basov / Aleksandar Prohorov  **•** 
1965. Shin'ichirō Tomonaga / Julian Schwinger / Richard Feynman  **•** 
1966. Alfred Kastler  **•** 
1967. Hans Bethe  **•** 
1968. Luis Walter Alvarez  **•** 
1969. Murray Gell-Mann  **•** 
1970. Hannes Alfvén / Louis Néel  **•** 
1971. Dennis Gabor  **•** 
1972. John Bardeen / Leon Neil Cooper / John Robert Schrieffer  **•** 
1973. Reona Esaki / Ivar Giaever / Brian Josephsonson  **•** 
1974. Martin Ryle / Antony Hewish  **•** 
1975. Aage Niels Bohr / Ben Roy Mottelson / James Rainwater
 |
| 1976. – 2000. | 

1976. Burton Richter / Samuel C. C. Ting  **•** 
1977. Philip Warren Anderson / Nevill Francis Mott / John Hasbrouck van Vleck  **•** 
1978. Pjotr Kapica / Arno Allan Penzias / Robert Woodrow Wilson  **•** 
1979. Sheldon Lee Glashow / Abdus Salam / Steven Weinberg  **•** 
1980. James Cronin / Val Logsdon Fitch  **•** 
1981. Nicolaas Bloembergen / Arthur Leonard Schawlow / Kai Siegbahn  **•** 
1982. Kenneth G. Wilson  **•** 
1983. Subramanijan Čandrasekar / William Alfred Fowler  **•** 
1984. Carlo Rubbia / Simon van der Meer  **•** 
1985. Klaus von Klitzing  **•** 
1986. Ernst Ruska / Gerd Binnig / Heinrich Rohrer  **•** 
1987. Georg Bednorz / Karl Alexander Müller  **•** 
1988. Leon M. Lederman / Melvin Schwartz / Jack Steinberger  **•** 
1989. Norman Foster Ramsey Jr. / Hans Georg Dehmelt / Wolfgang Paul  **•** 
1990. Jerome Isaac Friedman / Henry Way Kendall / Richard E. Taylor  **•** 
1991. Pierre-Gilles de Gennes  **•** 
1992. Georges Charpak  **•** 
1993. Russell Alan Hulse / Joseph Hooton Taylor Jr.  **•** 
1994. Bertram Brockhouse / Clifford Shull  **•** 
1995. Martin Lewis Perl / Frederick Reines  **•** 
1996. David Morris Lee / Douglas Osheroff / Robert Coleman Richardson  **•** 
1997. Steven Chu / Claude Cohen-Tannoudji / William Daniel Phillips  **•** 
1998. Robert B. Laughlin / Horst Ludwig Störmer / Daniel C. Tsui  **•** 
1999. Gerardus 't Hooft / Martinus J. G. Veltman  **•** 
2000. Žores Alfjorov / Herbert Kroemer / Jack Kilby
 |
| 2001. – 2024. | 

2001. Eric Allin Cornell / Wolfgang Ketterle / Carl Wieman  **•** 
2002. Raymond Davis Jr. / Masatoshi Koshiba / Riccardo Giacconi  **•** 
2003. Aleksej Abrikosov / Vitalij Ginzburg / Anthony James Leggett  **•** 
2004. David Gross / Hugh David Politzer / Frank Wilczek  **•** 
2005. Theodor W. Hänsch / John L. Hall / Roy J. Glauber  **•** 
2006. John C. Mather / George Smoot  **•** 
2007. Albert Fert / Peter Grünberg  **•** 
2008. Yōichirō Nanbu / Makoto Kobayashi / Toshihide Masukawa  **•** 
2009. Charles K. Kao / Willard Boyle / George E. Smith  **•** 
2010. Andre Geim / Konstantin Novoselov  **•** 
2011. Saul Perlmutter / Adam Riess / Brian Schmidt  **•** 
2012. David J. Wineland / Serge Haroche  **•** 
2013. François Englert / Peter Higgs  **•** 
2014. Isamu Akasaki / Hiroshi Amano / Shūji Nakamura  **•** 
2015. Takaaki Kajita / Arthur B. McDonald  **•** 
2016. David J. Thouless / Duncan Haldane / John M. Kosterlitz  **•** 
2017. Rainer Weiss / Kip Thorne / Barry Barish  **•** 
2018. Arthur Ashkin / Gérard Mourou / Donna Strickland  **•** 
2019. Jim Peebles / Michel Mayor / Didier Queloz  **•** 
2020. Roger Penrose / Reinhard Genzel / Andrea Ghez  **•** 
2021. Giorgio Parisi / Klaus Hasselmann / Shukurō Manabe  **•** 
2022. Alain Aspect / John Clauser / Anton Zeilinger  **•** 
2023. Anne L'Huillier / Ferenc Krausz / Pierre Agostini
 |

|  |  |
| --- | --- |
| Normativna kontrola Uredi na Wikidati | 
* WorldCat identiteti
* VIAF: 17350683
* LCCN: n50028823
* ISNI: 0000 0001 0875 2133
* GND: 118679775
* SELIBR: 183862
* SUDOC: 031145930
* BNF: cb12860605f (podaci)
* BIBSYS: 90061758
* MusicBrainz: 1f8dc586-7711-46f5-bb92-016fa0d254d1
* MGP: 18524
* NLA: 36062385
* NDL: 00437971
* NKC: ola2002161490
* BNE: XX1251762
* CiNii: DA00180092
* CONOR.SI: 33439075
* NSK: 000061734

 |