Paul Dirac war ein britischer Physiker. Er gilt als Mitbegrunder der Quantentheorie. Nach ihm wurde unter anderem die Dirac-Gleichung benannt. Mit ihrer Hilfe konnten Einsteins Relativitatstheorie und die Quantenphysik erstmals zusammengebracht werden. Daruber hinaus legte Dirac die Grundlagen fur den spateren Nachweis von Antimaterie. Nach ihm ist zudem ein Asteroid benannt. Fur die Entdeckung neuer Formen der Atomtheorie wurde er 1933 gemeinsam mit dem Osterreicher Erwin Schrodinger mit dem Nobelpreis fur Physik ausgezeichnet.
Dirac studierte ab 1918 zunachst Elektrotechnik an der Universitat Bristol und schloss dieses Studium 1921 ab. Spater wechselte er zur Mathematik und erhielt 1923 ein Stipendium fur die Universitat Cambridge. 1926 folgte die Promotion. Dirac griff die bereits im Sommer 1925 von Werner Heisenberg fur den Bereich der Mikrophysik geschaffene Arbeit zur Matrizenmechanik auf und konnte schon 1926 die abstrakte Fassung einer Quantenmechanik (?Transformationstheorie“) prasentieren. Sie enthielt sowohl die Matrizenmechanik Werner Heisenbergs als auch die Wellenmechanik Erwin Schrodingers als Spezialfalle. Dadurch gelang es Dirac, die Aquivalenz beider Theorien zu belegen. Bis 1927 hatte er bereits neun Arbeiten zur neuen Quantenmechanik publiziert.
In den Folgejahren setzte Dirac seine Forschung in Kopenhagen und Gottingen, den damaligen Hochburgen der Quantentheorie, fort. 1928 erarbeitete er schließlich die nach ihm benannte Dirac-Gleichung. Dabei handelt es sich um eine auf der speziellen Relativitatstheorie Einsteins beruhende Wellengleichung erster Ordnung zur Beschreibung eines Elektrons.
1932 wurde Dirac auf einen Lehrstuhl fur Mathematik in Cambridge berufen, den er bis 1969 innehatte. Wahrend des Zweiten Weltkriegs arbeitete er an Gaszentrifugen zur Urananreicherung. Ab 1971 war er an der Florida State University in Tallahassee in Florida tatig, wo er bis zu seinem Tod unterrichtete und forschte.
Im Sommer 1925 legte der britische Mathematiker Ralph Fowler seinem Schuler Paul Dirac die Druckfahnen eines Artikels von Werner Heisenberg vor. Darin schuf der noch sehr junge theoretische Physiker die mathematische Grundlage einer Theorie atomarer Phanomene, die bald unter der Bezeichnung Quantenmechanik bekannt wurde. Dirac erfasste sofort, dass diese Arbeit die Welt winzigster Strukturen neu beschrieb. Er nutzte sie als Grundlage, um darauf aufbauend eine eigenstandige Formulierung der Quantenmechanik zu erarbeiten.
Obwohl Diracs Arbeiten schnell allgemein Anerkennung fanden, wurden viele seiner Ergebnisse nahezu zeitgleich auch von einer in Deutschland arbeitenden Wissenschaftlergruppe um Werner Heisenberg, Max Born, Wolfgang Pauli und Pascual Jordan abgeleitet. Wahrend Born, Heisenberg und Jordan die so genannte Matrizenmechanik weiterentwickelten, legte der Osterreicher Erwin Schrodinger im Fruhjahr 1926 mit seiner Wellenmechanik eine andere Quantentheorie vor. Diese Theorie fuhrte zu denselben Ergebnissen wie die abstrakteren Arbeiten von Heisenberg und Dirac, sie vereinfachte jedoch die Berechnungen. Schon zu diesem Zeitpunkt ahnten viele Physiker, dass es sich bei den drei Systemen um verschiedene Darstellungen einer allgemeineren Theorie der Quantenmechanik handelt.
Der Durchbruch gelang Dirac schließlich wahrend eines Aufenthalts an dem von Niels Bohr geleiteten Institut fur Theoretische Physik in Kopenhagen. Dort erarbeitete er eine allgemeine Theorie und auch einen Rahmen, der alle Spezialfalle in sich vereinte. Diese so genannte ?Transformationstheorie“ bildete ? zusammen mit einer ahnlichen, fast zeitgleich von Pascual Jordan ausgearbeiteten Arbeit ? die Grundlage fur alle spateren Entwicklungen in der Quantenmechanik. Das Besondere: Diracs Gleichung fur das Elektron erfullte die Anforderungen der speziellen Relativitatstheorie. Außerdem berucksichtigte sie den im Experiment beobachteten Spin, den Eigendrehimpuls der Elektronen.
Mit dieser 1928 geschaffenen Theorie des Spin-Elektrons lieferte Dirac sowohl die Basis fur die spatere Quantenelektrodynamik als auch fur die moderne Elementarteilchen-Theorie. Fur seine Beitrage zur Entdeckung neuer produktiver Formen der Atomtheorie erhielt der zu jener Zeit erst 31jahrige Paul Dirac 1933 gemeinsam mit Erwin Schrodinger den Nobelpreis fur Physik.
Dirac erhielt zahlreiche weitere Auszeichnungen, darunter die Royal Medal der Royal Society (1939), die Coplay-Medaille der Royal Society und die Max-Planck-Medaille (beide 1952). Daruber hinaus verlieh ihm die britische Krone 1973 den Order of Merit. 1930 wurde Dirac Mitglied der Royal Society, 1958 wurde er in die Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina aufgenommen.
Paul Dirac wurde am 8. August 1902 in Bristol (Großbritannien) geboren. Sein Vater Charles stammte aus dem Schweizer Wallis, seine Mutter, Florence Holten, aus Cornwall. Seine Kindheit war von der autoritaren Erziehung durch den Vater gepragt, unter der die Familie sehr litt. Dirac hatte eine jungere Schwester und einen Bruder, der sich das Leben nahm.
1937 heiratete Dirac Margit (?Manci“) Wigner, die Schwester des Physikers Eugene Wigner. Er adoptierte ihre beiden Kinder, Judith und Gabriel Andrew. Letzterer wurde spater Mathematiker. Das Paar bekam noch zwei gemeinsame Kinder, Mary Elizabeth und Florence Monica.
Dirac galt als introvertiert, was auch auf seine problematische Kindheit zuruckzufuhren war. Er war uberzeugter Atheist.
Ihm zu Ehren vergeben mehrere Institutionen Dirac-Medaillen an herausragende Wissenschaftler: so das International Centre for Theoretical Physics (ICTP) in Triest (Italien), das Institute of Physics, der Hauptberufsverband britischer und irischer Physiker (IOP) sowie die australische University of New South Wales (UNSW). Die von ihr vergebene Silver Dirac Medal for the Advancement of Theoretical Physics ist mit einer Dirac Lecture verbunden.
Paul Dirac starb am 20. Oktober 1984 in Tallahassee im US-Bundesstaat Florida.