web analytics

J. Mehra – “Η χρυσή εποχή της Θεωρητικής Φυσικής: P.A.M. Dirac”

Στις βιβλιογραφικές παραπομπές του πρόσφατου βιβλίου του Στέφανου Τραχανά “O Βομβιστής και ο Στρατηγός – Ιστορώντας την κβαντική επανάσταση 1900 – 2025” (ΠΕΚ, 2025) γίνεται αναφορά στο άρθρο του J. Mehra “The Golden Age of Theoretical Physics: P.A.M. Dirac’s Scientific Work from 1924 to 1933”. Το άρθρο παρουσιάστηκε σε ειδικό τιμητικό συμπόσιο για την 70η επέτειο γενεθλίων του Dirac (1972) και περιλαμβάνεται στο δεύτερο τόμο του βιβλίου του Mehra “THE GOLDEN AGE OF THEORETICAL PHYSICS” (2001).

Ο Jagdish Mehra (1931 – 2008) σπούδασε φυσική στο πανεπιστήμιο Allahabad της Ινδίας, στο Ινστιτούτο Max Planck και στο UCLA και ολοκλήρωσε τη διδακτορική διατριβή του στη θεωρητική φυσική στο πανεπιστήμιο του Neuchatel της Ελβετίας. Ασχολήθηκε με την ιστορία της επιστήμης και έγινε ιδιαίτερα γνωστός για το έξι τόμων βιβλίο του “The Historical Development of Quantum Theory” (1982), το οποίο έγραψε σε συνεργασία με τον Helmut Rechenberg και θεωρείται σημείο αναφοράς για την ιστορία της κβαντικής θεωρίας. Έγραψε επίσης μία βιογραφία του Richard Feynman με τίτλο “The Beat of a Different Drum: The Life and Science of Richard Feynman” (1994) και το βιβλίο “Einstein, Hilbert and the Theory of Gravitation” (1974) σχετικά με το ρόλο του David Hilbert στην ανάπτυξη της βαρυτικής θεωρίας του Albert Einstein.

Ο Στέφανος Τραχανάς χαρακτηρίζει το άρθρο του Mehra ως “ένα θαυμάσιο άρθρο για την προσωπικότητα και το έργο του Dirac” και αυτό στάθηκε η αφορμή να επιχειρηθεί μια απόδοσή του στα Ελληνικά. Στο πρωτότυπο κείμενο, το οποίο μπορείτε να βρείτε εδώ, οι υποσημειώσεις βρίσκονται στο τέλος του άρθρου. Στη μεταφρασμένη εκδοχή προτιμήθηκε να συμπεριληφθούν στο σώμα του κειμένου προς διευκόλυνση του αναγνώστη και προστέθηκαν κάποια λίγα διευκρινιστικά σχόλια με τη σήμανση “ΣτΜ”. Η ευθύνη για τα όποια μεταφραστικά λάθη βαρύνει φυσικά τον γράφοντα.

Το άρθρο

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
12 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Τίνα Νάντσου
14/04/2025 12:37 ΜΜ

Είσαι φοβερός. Ευχαριστούμε πολύ!

Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
14/04/2025 1:54 ΜΜ

Καλό μεσημέρι Αποστόλη.
60 σελίδες μετάφραση είναι πολύ μεγάλος όγκος δουλειάς!!!
Σε ευχαριστούμε για το ανάγνωσμα που μας προσφέρεις ενόψει διακοπών!
(το τελευταίο για τους εν ενεργεία, αφού οι συνταξιούχοι έχουμε μόνιμες… διακοπές)
Θα μελετηθεί!

Παντελεήμων Παπαδάκης
Αρχισυντάκτης

Ευχαριστούμε Αποστόλη.
Προσφορά συνέχειας με αξία !
Καλή Ανάσταση

Αρης Αλεβίζος
Αρχισυντάκτης
15/04/2025 9:07 ΜΜ

Καλησπέρα Αποστόλη.
Η μετάφραση 60 σελίδων είναι από μόνη της ένας άθλος.
Ως  προς το περιεχόμενο, δεν είναι νομίζω, ένα συνηθισμένο κείμενο εκλαϊκευμένης φυσικής αφορά τουλάχιστον  ανθρώπους που έχουν μια προπαίδεια  κβαντομηχανικής.
Αυτό που θεωρώ σημαντικό είναι ότι μπορεί να προτρέψει κάποιον   ανάλογα με τα ενδιαφέροντα, τον χρόνο και την διάθεσή του, όποτε θελήσει, να ξαναθυμηθεί σημαντικά πράγματα από τη κοσμογονία των πρώτων 30χρόνων του 20ου αιώνα.
Καλό Πάσχα.

Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
16/04/2025 8:52 ΠΜ

Καλημέρα Αποστόλη.
Συνεχίζω τη μελέτη, το έργο θέλει … κόπο, οπότε να δώσω ένα πρόβλημα, που… δεν έλυσε ο Dirac!!! (Αμάν με πόσα πράγματα καταπιάστηκε ο άνθρωπος!!!).
“Ο Heisenberg μου είπε κάποτε μια γοητευτική ιστορία από αυτό το ταξίδι στον ωκεανό. Ο Dirac καθόταν συχνά σε ένα γωνιακό τραπέζι, με ένα ποτήρι νερό ή ένα ελαφρύ ποτό, καθώς ο Heisenberg συμμετείχε στους χορούς που διοργάνωνε το πλοίο. Κάποτε, στο τέλος ενός χορού, ο Heisenberg επέστρεψε στο τραπέζι τους και ο Dirac τον ρώτησε: “Heisenberg γιατί χορεύεις;” O Heisenberg απάντησε: “Όταν ένα κορίτσι είναι καλό, μου αρέσει να χορεύω μαζί του” και συνέχισε στον επόμενο χορό. Όταν επέστρεψε ξανά μετά από λίγο, ο Dirac είπε: “Πώς ξέρεις ότι ένα κορίτσι είναι ‘καλό’, πριν χορέψεις μαζί του;”

Τελευταία διόρθωση7 ημέρες πριν από Διονύσης Μάργαρης
Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
16/04/2025 9:15 ΠΜ

Η Φυσική και τα Μαθηματικά:
“Ο Dirac έχει εκφράσει συχνά την ανάγκη μαθηματικής ομορφιάς στη θεωρία της φυσικής. “Νιώθω ότι μια θεωρία, αν είναι σωστή, θα είναι μια όμορφη θεωρία, διότι χρειάζεσαι την αρχή της ομορφιάς όταν καθιερώνεις θεμελιώδεις νόμους. Εφόσον κάποιος εργάζεται σε μαθηματική βάση, καθοδηγείται εν πολλοίς από την απαίτηση για μαθηματική ομορφιά. Αν οι εξισώσεις της φυσικής δεν είναι μαθηματικά όμορφες, αυτό δηλώνει μια ατέλεια και σημαίνει ότι η θεωρία έχει σφάλμα και χρειάζεται βελτίωση. Υπάρχουν περιπτώσεις στις οποίες η μαθηματική ομορφιά θα έπρεπε να έχει προτεραιότητα έναντι της (πρόσκαιρης) συμφωνίας με το πείραμα. Η μαθηματική ομορφιά προκαλεί τα συναισθήματα και η ανάγκη για αυτή είναι αποδεκτή ως σύμβολο πίστης – δεν υπάρχει λογική πίσω από αυτό. Φαίνεται απλά ότι ο Θεός έφτιαξε το σύμπαν στη βάση όμορφων μαθηματικών και έχουμε δει πως η υπόθεση ότι οι βασικές ιδέες πρέπει να μπορούν να εκφραστούν με όρους όμορφων μαθηματικών είναι μια επικερδής αξίωση”.

“Σε μια προσεγγιστική θεωρία τα μαθηματικά μπορεί να μην είναι όμορφα. Η θεωρία του Newton έχει κάποια ομορφιά, αλλά η θεωρία του Einstein για τη βαρύτητα έχει μεγαλύτερη. Οι καθαροί μαθηματικοί, ακόμη κι αν δεν είναι φυσικοί και δεν ενδιαφέρονται καθόλου για τη βαρύτητα, ενδιαφέρονται για τις εξισώσεις του Einstein, διότι τις βρίσκουν όμορφες. Η όλη ιδέα του χώρου Minkowski και οι εξισώσεις του είναι ένα όμορφο πράγμα, διότι συνδέεται με την ομάδα Lorentz. Η μη σχετικιστική κβαντομηχανική επίσης είναι μια όμορφη θεωρία διότι είναι πλήρης”. “Θα θεωρούσα τη θεωρία των μιγαδικών μεταβλητών πολύ όμορφη θεωρία, διότι τα ολοκληρώματα Cauchy αποτελούν τεράστιο εφόδιο. Το ίδιο αισθάνομαι για την προβολική γεωμετρία, αλλά όχι για κάποιους άλλους κλάδους των μαθηματικών, όπως η θεωρία ομάδων και η τοπολογία”.

“Μια όμορφη θεωρία έχει παγκοσμιότητα, προγνωστική και ερμηνευτική ικανότητα και μπορεί να κατασκευάζει παραδείγματα και να εργάζεται με αυτά. Άπαξ και διαθέτεις τους θεμελιώδεις νόμους και θέλεις να τους εφαρμόσεις, δεν χρειάζεσαι πλέον την αρχή της ομορφιάς, διότι κατά την αντιμετώπιση πρακτικών προβλημάτων χρειάζεται να λάβεις υπόψη πολλές λεπτομέρειες και τα πράγματα γίνονται πολύπλοκα ούτως ή άλλως”.
(Συζητήσεις με τον Dirac στην Τεργέστη και το Μαϊάμι)

Τελευταία διόρθωση7 ημέρες πριν από Διονύσης Μάργαρης
Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
16/04/2025 9:20 ΠΜ

Από την παρουσίαση του H. Pleijel, προέδρου της Επιτροπής Νόμπελ για τη Φυσική (Nobel Lectures in Physics, 1922-41, Amsterdam, 1965, p. 289):
“Η θεωρία της κυματομηχανικής που έχετε αναπτύξει χαρακτηρίζεται από την παγκοσμιότητά της, αφού από την αρχή απαιτήσατε να ικανοποιηθεί το αξίωμα της θεωρίας της σχετικότητας. Με αυτό τον τρόπο δείξατε ότι η ύπαρξη του σπιν των ηλεκτρονίων και οι ιδιότητές του είναι συνέπεια της θεωρίας αυτής και όχι απλά μια υπόθεση. Επιπλέον καταφέρατε να διαιρέσετε την κυματοσυνάρτηση σε δύο, οι οποίες οδηγούν σε δύο συστήματα λύσεων, το ένα εκ των οποίων απαιτεί την ύπαρξη ενός θετικά φορτισμένου ηλεκτρονίου του ίδιου μεγέθους και φορτίου με το αρνητικό ηλεκτρόνιο. Η πειραματική ανακάλυψη της ύπαρξης του ποζιτρονίου επιβεβαίωσε τη θεωρία σας με θαυμαστό τρόπο. Για την ανακάλυψή σας νέων γόνιμων μορφών της θεωρίας των ατόμων και για τις εφαρμογές της η Βασιλική Ακαδημία Επιστημών σας απονέμει το βραβείο Νόμπελ”.

Γιώργος Φασουλόπουλος
Αρχισυντάκτης

Δηλώνω αναρμόδιος να παρακολουθήσω την εξελικτική σκέψη του Dirac όπως την ανασυγκροτεί ο Mechra στην ρέουσα μετάφραση που μας επιφύλαξε ο Αποστόλης.

Παρά την δηλωμένη αδυναμία μου, επιθυμώ να επισημάνω μια φαινομενική αντίφαση στην κοινωνική συμπεριφορά του Dirac που αναφέρεται στο ακόλουθο απόσπασμα.

Έμαθα από τον Αμερικανό ποιητή Archibald MacLeish (Amherst, 6 Απριλίου 1966) τι του είχε πει ο J.R. Oppenheimer σχετικά με μια συζήτησή του με τον Dirac τις πρώτες μέρες στο Göttingen: Ο Dirac φέρεται να είπε στον Oppenheimer: “Πώς μπορείς να κάνεις φυσική και ποίηση ταυτόχρονα; Ο σκοπός της επιστήμης είναι να κάνει τα δύσκολα πράγματα κατανοητά με απλό τρόπο. Ο στόχος της ποίησης είναι να διατυπώνει απλά πράγματα με ακατανόητο τρόπο. Τα δύο πράγματα είναι ασυμβίβαστα”.

Μια παρόμοια εκδοχή εμφανίζεται στο βιβλίο του Robert Jungk “Brighter Than A Thousand Suns” (Grover Press, σελίδες 21-22). Ο George Gamow διηγείται την ακόλουθη ιστορία. Ο Peter Kapitza είχε δώσει στον Dirac μια αγγλική μετάφραση του “Έγκλημα και Τιμωρία” του Ντοστογιέφσκι. “Πώς σου φάνηκε;” ρώτησε ο Kapitza, όταν ο Dirac του επέστρεψε το βιβλίο. “Είναι όμορφο” είπε ο Dirac, “αλλά σε ένα από τα κεφάλαια ο συγγραφέας έκανε ένα λάθος. Περιγράφει τον Ήλιο να ανατέλλει δύο φορές την ίδια μέρα”. Αυτό ήταν το μοναδικό σχόλιο του Dirac για το μυθιστόρημα του Ντοστογιέφσκι. (G. Gamow, Thirty Years That Shook Physics, Doubleday, N.Y., 1966, σελ. 121- 122). Η ιστορία αυτή είναι σωστή ως προς την απάντηση του Dirac, αλλά στη θέση του Kapitza ήταν ο Wigner.

Παρά την ρητά διατυπωμένη στάση του Dirac ως προς την λογοτεχνία και τη φιλοσοφία, επέμεινε να έχει ζεστή συναναστροφή με ομότεχνους, όπως ο Kapitza και ο Oppenheimer, που έχουν εντελώς διαφορετική στάση ως προς την λόγια οικουμενική παράδοση.

Όμως, φαίνεται να επηρεάστηκε απ’ αυτές τις «παλιοπαρέες» όπως προκύπτει από τα αποσπάσματα της βιβλιοκριτικής που επιφύλαξε ο ιστορικός Geoff Jones για το βιβλίο του εκλαϊκευτή της επιστήμης Graham Farmelo, «Ο πιο παράξενος άνθρωπος: Η κρυφή ζωή του Πολ Ντιράκ, μιας ιδιοφυΐας της κβαντικής φυσικής».

…… Στο Κέιμπριτζ ο Ντιράκ ήταν μοναχικός. Εξαιρετικά λακωνικός, απαντούσε μόνο σε αυστηρά διατυπωμένες ερωτήσεις με σύντομες, ακριβείς απαντήσεις στην έντονη βρετανική προφορά του. Παρ’ όλα αυτά, αναγνωρίστηκε αμέσως ως ιδιοφυΐα.
……….
Ωστόσο, οι επιστημονικές αντιπαραθέσεις των δεκαετιών 1920 και 1930 δεν ήταν αποκομμένες από τις πολιτικές μάχες της εποχής. Αντίθετα, συνδέονταν άμεσα όχι μόνο με τις ζωές των ίδιων των φυσικών αλλά και με την κατεύθυνση της επιστήμης. Στη Βρετανία, πολλοί ακαδημαϊκοί – ανάμεσά τους και ο Ντιράκ – ανησυχούσαν για τη μαζική ανεργία και την άνοδο του φασισμού. Στο Κέμπριτζ, όπου οι φοιτητές είχαν κινητοποιηθεί υπέρ της γενικής απεργίας του 1926, οι σοσιαλιστικές ιδέες γνώρισαν άνθηση στα τέλη της δεκαετίας του 1920 και τις αρχές του 1930.

Πολλοί επιστήμονες έβλεπαν τη Σοβιετική Ένωση ως υπόδειγμα μιας καλύτερης κοινωνίας – μια σχεδιασμένη οικονομία φαινόταν ως θετική εναλλακτική απέναντι στην κρίση της Δύσης. Ανάμεσα στους ελάχιστους φίλους του Ντιράκ στο Κέμπριτζ ήταν ο Ρώσος φυσικός Πέτρος Καπίτσα.

Στην ομιλία του κατά την απονομή του Νόμπελ το 1933, ο Ντιράκ κάλεσε σε αναδιανομή για να υπάρξει επάρκεια αγαθών για όλους – παρόλο που τέτοιες ομιλίες θεωρούνται συνήθως “απολίτικες”. Επισκέφθηκε τη Σοβιετική Ένωση πολλές φορές τη δεκαετία του 1930 με τον Καπίτσα, έγινε φίλος με κορυφαίους Ρώσους φυσικούς και εκλέχθηκε μέλος της Σοβιετικής Ακαδημίας Επιστημών. Όταν όμως ο Στάλιν, το 1937, εμπόδισε τον Καπίτσα να επιστρέψει στο Κέμπριτζ και τον έθεσε σχεδόν σε κατ’ οίκον περιορισμό, ο Ντιράκ οργάνωσε αίτημα υποστήριξης με την υπογραφή κορυφαίων φυσικών. Η πίεση οδήγησε σε έναν περίεργο συμβιβασμό: το εργαστήριο του Καπίτσα μεταφέρθηκε από το Κέμπριτζ στη Μόσχα.

Καθώς η κρίση της δεκαετίας του 1930 εξελίχθηκε σε πόλεμο, οι φυσικοί σκορπίστηκαν. Ο Αϊνστάιν διέφυγε στις ΗΠΑ. Ο Σρέντινγκερ εγκατέλειψε την Αυστρία και τελικά εγκαταστάθηκε στο ουδέτερο Δουβλίνο. Ο Χάιζενμπεργκ παρέμεινε στη Γερμανία, εργαζόμενος αλλά χωρίς ανοιχτή υποστήριξη στον Χίτλερ – αντίθετα με άλλους επιστήμονες που έγιναν φανατικοί ναζί. Στο Κέμπριτζ, ο Ντιράκ οργάνωσε υποστήριξη για Εβραίους επιστήμονες που έφευγαν από τη Γερμανία. Αηδιασμένος ήδη από πριν τον πόλεμο με την αντιμετώπιση των Εβραίων, αποφάσισε να μη μιλήσει ποτέ ξανά γερμανικά – παρά μόνο σε πρόσφυγες. Συμμετείχε στο πρόγραμμα κατασκευής της πυρηνικής βόμβας, συμβάλλοντας σε μεθόδους διαχωρισμού ισοτόπων και υπολογισμούς για αλυσιδωτές αντιδράσεις.

Η φυσική όμως άλλαξε ριζικά. Πριν τη δεκαετία του 1930, ήταν μια διεθνής “βιοτεχνία”, μακριά από τις παγκόσμιες εξελίξεις. Άτομα από τη Δανία έως την Ιαπωνία αλληλογραφούσαν, συναντιόνταν και αντάλλασσαν ιδέες. Το 1933 όμως, εκτός από την άνοδο του Χίτλερ, ήρθε και η εφεύρεση του κυκλοτρόνου – πρόγονος του σημερινού Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων (LHC). Αυτό σήμανε την αρχή της “μεγάλης φυσικής”, της απορρόφησής της από τα εθνικά και διεθνή οικονομικά και πολιτικά συμφέροντα και την αρχή της υπερεξειδίκευσης.

Ο Ντιράκ, ως καθαρός θεωρητικός, έμεινε σε μεγάλο βαθμό στο περιθώριο. Αρνήθηκε πρόσκληση για να ενταχθεί στους κρυπτογράφους του Μπλέτσλεϊ. Η θεωρία του επεκτάθηκε από νεότερους φυσικούς που εργάστηκαν στο σχέδιο της ατομικής βόμβας. Ο Ρίτσαρντ Φάινμαν, που πήρε το Νόμπελ το 1965, έλεγε με ασυνήθιστη μετριοφροσύνη: «Δεν είμαι ο Ντιράκ». Ο ίδιος ο Ντιράκ πίστευε ότι το έργο του είχε φτάσει σε αδιέξοδο και προς το τέλος της ζωής του είπε: «Η ζωή μου ήταν μια αποτυχία». Παρ’ όλα αυτά, ξεχώριζε ανάμεσα στους φυσικούς της γενιάς του. Ιδέες που ανέφερε σχεδόν φευγαλέα, άνοιξαν δρόμους προς την κβαντική οπτική ή ακόμη και προς την ιδέα των “χορδών”.

…… Αρνήθηκε να χριστεί ιππότης, αλλά αποδέχτηκε το Τάγμα Αξίας από τη βασίλισσα Ελισάβετ. Όταν τον ρώτησαν για την εντύπωσή του από τη βασίλισσα, η απάντησή του ήταν τυπικά λακωνική: «Πολύ μικρή».

Από τον θάνατο του Ντιράκ το 1984, η φυσική άλλαξε και πάλι. Η πειραματική έρευνα απαιτεί πλέον τεράστια μηχανήματα, που κανένα κράτος δεν μπορεί μόνο του να χρηματοδοτήσει. Ο LHC κόστισε περίπου 6 δισεκατομμύρια δολάρια και δημιουργήθηκε από συνεργασία πάνω από 20 χωρών. Το διαδίκτυο επιτρέπει στους φυσικούς να ανταλλάσσουν δεδομένα γρηγορότερα από ποτέ. Ταυτόχρονα, το ερώτημα του πώς η κβαντική θεωρία περιγράφει την πραγματικότητα επανέρχεται. Η κρατούσα άποψη σήμερα ήταν έντονα αντιμαχόμενη από τον Αϊνστάιν. Ο Ντιράκ ποτέ δεν συμφιλιώθηκε με αυτή, λέγοντας:

«Άκουσα τα επιχειρήματά τους αλλά δεν συμμετείχα, κυρίως επειδή δεν με ενδιέφεραν πολύ… Με ενδιέφερε να βρίσκω τις σωστές εξισώσεις… Μου φαίνεται πιθανό, ή τουλάχιστον αρκετά πιθανό, ότι τελικά ο Αϊνστάιν θα αποδειχθεί σωστός, έστω κι αν προς το παρόν οι φυσικοί αναγκάζονται να αποδεχτούν την πιθανοκρατική ερμηνεία του Μπορ – ιδιαίτερα αν έχουν εξετάσεις μπροστά τους».

Το βιβλίο του Φαρμέλο δεν είναι χωρίς αδυναμίες: εστιάζει υπερβολικά στην οικογένεια, τον γάμο και την υγεία του Ντιράκ, ενώ λέει λίγα για τις πολιτικές του απόψεις.

Είναι πολύ πιθανό ο Καπίτσα να τον εισήγαγε στον μαρξισμό.

Ο Ντιράκ, ένθερμος άθεος, ήταν ιδιαίτερα απορριπτικός με τις αναφορές στον Θεό, θεωρώντας τη θρησκεία «προϊόν της ανθρώπινης φαντασίας», χρήσιμο μόνο «για να κρατά τις κατώτερες τάξεις ήσυχες».

Παρ’ όλα αυτά, το βιβλίο είναι μια πλήρης και ευανάγνωστη βιογραφία της ζωής και της εποχής του, και συνιστάται τόσο για επιστήμονες όσο και για μη ειδικούς. Έχει τιμηθεί με το βραβείο βιογραφίας Costa και είναι εύκολα προσβάσιμο σε βιβλιοθήκες.

Το πλήρες κείμενο της κριτικής στο “Socialism Today

Την μετάφραση έκανε το ChatGPT.
Του Αποστόλη είναι καλύτερη.