狄拉克与徐志摩一样喜欢在剑桥散步,但他追求的是物理规律的数学美。狄拉克说:“科学是以简单的方式去理解困难事物,而诗则是将简单事物用无法理解的方式去表达,两者是不相容的。”英国物理学家保罗·狄拉克1902年出生于英格兰的布里斯托,他对量子理论的贡献可说是无与伦比。狄拉克的科学风格是精确,性格特点则以沉默寡言著称。狄拉克的少言寡语不知道是不是现代人常说的‘自闭症’。
狄拉克是一个少见的“纯粹”的、真正学者型人物,波尔曾说:“在所有物理学家中,狄拉克拥有最纯洁的灵魂。”狄拉克每天的早晨和傍晚,都悠然漫步在校园内、康河旁,每个星期天便带着午餐步行一整天。狄拉克特别追求物理规律的数学美,到底是徐志摩的诗美,还是数学美?1925年夏天,是剑桥最美的季节,海森堡来到剑桥访问。
狄拉克由泊松括号和海森堡的矩阵表格再继续想下去,悟出了隐藏在海森堡矩阵力学中深奥的代数本质,创造了互不对易的所谓‘q数’,以及这些‘q数’之间的运算规则,并以此发展出一个漂亮的量子力学符号运算体系。狄拉克十分追求物理理论的‘数学美’,其实这点与徐志摩一类的诗人追求的‘意境美’是一致的。
狄拉克对数学美极端追求,以至于在1963年《美国科学人》的一篇文章中,他写出如此超凡脱俗的话:“使一个方程具有美感,比使它去符合实验更重要。”狄拉克的另一个重要贡献是著名的狄拉克方程,我们将它的导出过程留到下一次介绍。有了狄拉克方程后,狄拉克为了追求他的理论的数学美,而作出了一个被称为‘狄拉克海’的、能自圆其说的美丽假设。
可没想到,在1932年,从美国加州理工学院传来一条令人吃惊的消息:卡尔·戴维·安德森(Carl David Anderson)在研究宇宙射线的云室里,发现了一种与狄拉克假设的‘空穴’一模一样的新粒子-正电子!狄拉克当时对卢瑟福说,他不想出名,想拒绝这个奖。1970年,将近70岁的狄拉克携家带口来到美国定居,受聘于弗罗里达州立大学。14年后,狄拉克长眠于弗罗里达,留下他毕生追求的数学美永照人间。