ડિરાક, પૉલ એડ્રિએન મૉરિસ

ડિરાક, પૉલ એડ્રિએન મૉરિસ (જ. 8 ઑગસ્ટ 1902, બ્રિસ્ટલ, ઇંગ્લૅન્ડ; અ. 21 ઑક્ટોબર 1984, ટાલાહાસી, યુ. એસ.) : પ્રતિકણ- (antiparticle)ની શોધ માટે વૈજ્ઞાનિક શ્રોડિંજરની સાથે 1933નો ભૌતિકશાસ્ત્રનો નોબેલ પુરસ્કાર મેળવનાર ભૌતિકશાસ્ત્રી. તે સ્વિસ પિતા અને અંગ્રેજ માતાનું સંતાન હતા. પ્રારંભિક શિક્ષણ બ્રિસ્ટલમાં મર્ચન્ટ વેન્ચર્સ સ્કૂલમાં લઈને ઉચ્ચ અભ્યાસ માટે બ્રિસ્ટલ યુનિવર્સિટીમાં જોડાયા અને 1921માં ઇલેક્ટ્રિક્લ એન્જિનિયરિંગના સ્નાતક થયા. ત્યારબાદ વધુ બે વર્ષ ગણિતનો અભ્યાસ કર્યો. સપ્ટેમ્બર, 1925માં તેમણે જર્મન ભૌતિકશાસ્ત્રી વર્નર હાઇસનબર્ગનો ક્વૉન્ટમ યંત્રશાસ્ત્ર ઉપરનો સંશોધનલેખ વાંચીને તેના આધારે ટૂંક સમયમાં જ ક્વૉન્ટમ યંત્રશાસ્ત્ર માટે ગણિતીય સમીકરણો આપ્યાં, જે આજે પણ ખૂબ મહત્વનાં ગણાય છે. નવેમ્બર, 1925માં પ્રસિદ્ધ થયેલા તેમના પ્રકાશનમાં તેમણે ક્વૉન્ટમ યંત્રશાસ્ત્ર ઉપરથી ગતિનાં સમીકરણો તારવવાની પદ્ધતિ દર્શાવી. આ પ્રકાશનના થોડાક જ મહિના બાદ તેમણે ક્વૉન્ટમ યંત્રશાસ્ત્રની એક નવી શાખાની શોધ કરી. 1926માં સેન્ટ જ્હૉન્સ કૉલેજ, કેમ્બ્રિજમાંથી પીએચ.ડી. થઈને તે જ યુનિવર્સિટીમાં અધ્યાપનકાર્યમાં જોડાયા.

1928માં સાપેક્ષતાવાદ અને ક્વૉન્ટમ યંત્રશાસ્ત્રને લાગુ પાડી શકાય તેવી મૂળભૂત કણની ગણિતીય સમજૂતી આપી, જેણે તેમને  પ્રસિદ્ધિ અપાવી. ડિરાકનાં આ સમીકરણો રેખીય સ્વરૂપ(linear form)નાં નહિ પરંતુ શ્રેણિક(matrix)ના સ્વરૂપમાં હતાં. એ પછી તેમણે ઇલેક્ટ્રૉન સ્પિનની સમજૂતી આપી અને તત્વના એક મૂળભૂત કણ પૉઝિટ્રૉનની પણ શોધ કરી. ‘ઇલેક્ટ્રૉન સ્પિન’ અંગેના ડિરાકના સમીકરણના ધન અને ઋણ દ્રવ્યમાનવાળા બે ઉકેલ મળે છે. દળના ધન ઉકેલને અનુરૂપ ઇલેક્ટ્રૉન લાંબા સમયથી જાણીતો હતો, જ્યારે ઋણ ઉકેલને અનુરૂપ કણ તે સમયે જાણીતો ન હતો. ઋણ ઉકેલ ધરાવતા કણને તેમણે ધન ઇલેક્ટ્રૉન તરીકે ઓળખાવ્યો. એટલે કે તે સામાન્ય ઇલેક્ટ્રૉનનો પ્રતિકણ  હતો. ડિરાકે વધુમાં દર્શાવ્યું કે દરેક કણને પોતાનો પ્રતિકણ હોય છે. ડિરાકની આ શોધને પ્રયોગ દ્વારા પણ સમર્થન મળ્યું. 1937માં માર્જીટ વિગ્નર સાથે તેઓ લગ્નગ્રંથિથી જોડાયા.

તેમણે વિકિરણ માટે ક્વૉન્ટમ થિયરી દાખલ કરી અને ફર્મીની સાથે ક્વૉન્ટમવાદ માટે ‘ફર્મી-ડિરાક આંકડાશાસ્ત્ર’ની પણ રચના કરી. ક્વૉન્ટમ યંત્રશાસ્ત્રના આ નવા સ્વરૂપ દ્વારા ડિરાકે ક્વૉન્ટમ યંત્રશાસ્ત્રને એક સરળ અને મૌલિક સ્વરૂપની ભેટ આપી. 1939માં તેમને રૉયલ સોસાયટીનો ચંદ્રક એનાયત થયો. ક્વૉન્ટમ યંત્રશાસ્ત્રના અભ્યાસ માટે તેમણે ઘણા પ્રવાસો કર્યા અને વિદેશની ઘણી યુનિવર્સિટીઓમાં અભ્યાસ પણ કર્યો. વિદ્યુતગતિ-વિજ્ઞાન(electrodynamics)ના તેમના પ્રદાનના કારણે ડિરાક વિદ્યુતગતિ વિજ્ઞાનના પ્રણેતા (pioneer) ગણાય છે.

રાજેશ શર્મા