狄拉克是有史以来最伟大的物理学家之一，他的贡献堪与蜚声世界的科学巨匠牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦和玻尔的贡献相提并论。本书是狄拉克的第一部大型传记，描绘了他的一生及其对物理学的贡献，其中包括一些鲜为人知的贡献，例如宇宙学和经典电子理论。作者考查了狄拉克的成功与失败，尤其关注狄拉克对现代量子电动力学的反对意见——基于美学缺陷的一个反对意见。本书既是这位物理学家的传记，也是一部现代物理学史。

诺贝尔桂冠物理学家狄拉克(1902～1984)毫无疑问是20世纪最具天才且最有影响的物理学家之一，他对量子理论的贡献引起了物理学革命。本书是狄拉克的第一部大型传记，描绘了他的一生及其对物理学的贡献，其中包括一些鲜为人知的贡献，例如宇宙学和经典电子理论。作者考查了狄拉克的成功与失败，尤其关注狄拉克对现代量子电动力学的反对意见——基于美学缺陷的一个反对意见。

本书引用了大量未发表的资料，其中包括狄拉克与玻尔、海森伯、泡利、薛定谔、伽莫夫和其他物理学家的通信。本书既是这位物理学家的传记，也是一部现代物理学史。

第一章 早年岁月

第二章 量子力学的发现

第三章 相对论和自旋电子

第四章 旅行者与思考者

第五章 哲学家的梦想

第六章 量子和场

第七章 50年的物理学家生涯

第八章 “所谓的量子电动力学”

第九章 电子和以太

第十章 只是有一点让人失望

第十一章 在宇宙学中探险

第十二章 最纯洁的心灵

第十三章 物理学哲学

第十四章 数学美原理

附录Ⅰ 狄拉克文献研究

附录Ⅱ 狄拉克文献

注释和参考文献

一般参考文献

人名索引

名词索引

译后记

沉默寡言是狄拉克根深蒂固的性格，他很少主动地说话。他曾说过(根据一个故事，他是对喜欢讲话的玻尔说的)：他被告知说，如果当一个人不能完整地表达一句子时，就不能开口说话。他严格遵守这条训导，思考优先于说话。下一则故事是海森伯讲的，反映了狄拉克传奇中的两个主题曲：缺乏主动性，以及对异性的胆怯：

保罗总是措辞谨慎，不喜欢主动地说出他的最初想法。在我们从美国去日本的轮船上，我喜欢参加一些社交活动，例如在晚上参加舞会，保罗则不怎么喜欢跳舞，不过他还是坐在椅子上观看跳舞。有一次，我从舞池中下来，坐在他旁边的椅子上，他问我：“海森伯，你为什么要跳舞？”我说：“如果有漂亮的姑娘在舞会上，那么跳舞就是一件愉快的事情。”他想了好一会儿，大约是在5分钟之后才说：“海森伯，你怎么事先知道在舞会中的姑娘们一定是漂亮的呢？”

“我依然觉得很难同狄拉克交谈，”认识狄拉克多年的一位剑桥物理学家曾对英费尔德说，“如果我要征求他的意见，我必须尽量简洁地说出我的问题。他总会用5分钟看天花板，接着又用5分钟看窗外，然后回答说‘是’或者‘不是’。不过，他回答总是正确的。”甚至在会议上或在科学讨论中，狄拉克依然保持着这种态度。1950年夏，他在哈韦尔召开的核物理学会议上作了关于场论的报告。会议记录在概括他的报告内容之后，以简洁的方式收尾：“以下讨论的问题被提出来了，但没有回答……”

狄拉克的沉默寡言，似乎部分地因为害羞，部分地因为特异性地和过分地坚持逻辑和智力的经济。狄拉克不仅在科学问题上由于他的直接与坦率而闻名，而且在日常生活中也是如此。他很难接近，甚至对那些与他共事很长时间的人也采取保留的态度。然而，那些很了解他的人使我们相信：他是一位非常有礼貌的人。即使这样，对于那些不了解他的孤独特质，或者不熟悉他个性的人来说，他对话的风格和倾向会让人觉得只是缺乏机智而已。他的沉默寡言以及看似对人缺乏兴趣，使他的社会交往不多，在某些情况下甚至不可避免地犯下不礼貌或者傲慢的错误。下面的故事就是最好的证明。

当波兰青年物理学家英费尔德1933年前后来到剑桥时，福勒就建议他跟从狄拉克研究正电子理论中的一个问题。英费尔德于是去见狄拉克，下面就是他后来记述下来的那次会见：

我穿过圣约翰学院那狭窄的木楼梯，然后敲响了狄拉克的房门。他悄悄地把门打开，并以友好的手势指着一张带扶手的椅子。我坐下来并等着他讲话，但鸦雀无声。我告诉我的主人说，我几乎不会讲英语，他友善地笑了笑，但没有作任何回答。

英费尔德试图把谈话引向深入，且把福勒的建议告诉了他。

仍然没有回答。我等待了一会儿，接着直接提出了问题：“你反对我同你一道研究那个问题吗？”——“不”。我终于让他吐出了一个字。接下来，我开始讨论那个问题，并拿出钢笔来以便写出一个公式。他一言不发地站起来，拿来了纸张。但是，我的钢笔写却不出字来，这时他又悄无声息地拿出他的铅笔，并递给了我。我再次问他一个直接的问题，而得到的回答是5个字，我花了两天的时间才消化它们。谈话即将结束，我试图延长它。“当我遇到困难的时候，你不介意我来麻烦你吗？”——“不”。我离开了他的房间，奇怪而又沮丧。他太难令人亲近了，要是我事先就知道每个剑桥人都是这么认为的，那么我就不会有什么不愉快的感觉了。如果英国人都觉得他很特别，那么对一个喜欢嚼舌根的波兰人就更可想而知了。

狄拉克当然不是无礼，尽管他的举止被英费尔德描述得好像是无礼的。他作为逻辑的耕耘者，只不过是按逻辑行事，因此在某些场合就表现得与社会所接受的方式背道而驰。他直接回答问题，但不作评论或者其他不得要领的陈述。他接下来会坦率行事，在一些场合下，这种坦率并不总是被认为是友好的表示。后来成为知名天体物理学家的席艾玛，在1950年前后拜狄拉克为导师。有一次，席艾玛兴奋地跑到狄拉克的办公室说：“狄拉克教授，关于宇宙学中恒星形成的问题，我刚刚想出一种方法，我可以告诉你吗？”狄拉克的回答是：“不。”谈话就此结束。

还有一次，一位法国物理学家拜访狄拉克。那位法国人很费劲地讲着英语，在狄拉克无声之中介绍自己。狄拉克静静地听着他讲出每一个单词，其中一半是法语，另一半则是糟糕的英语。“过了一会儿，狄拉克的妹妹走进房间，用法语问狄拉克一些事情，狄拉克也以流利的法语做了回答。”我们回头想一下，狄拉克父亲的母语是法语，他在孩子们很小的时候就教他们法语。那位来访者自然很愤怒，大声叫道：“你为什么不告诉我，你能讲法语？”狄拉克简洁地回答说：“你从来也没有问过我呀。”

还有异曲同工的另一个故事是塔姆讲的。他1931年聆听了海森伯在剑桥大学作的一次演讲，内容是介绍海特勒近期的研究。海森伯忘记了带笔记本，但还是作了演讲。接下来的讨论就令人糊涂和不满。在讨论之后，有人询问狄拉克对此的看法，狄拉克说，他相当了解海特勒的观点，而且是海特勒亲自告诉他的。“那么，保罗，你为什么不当场告诉大家呢？”“没有任何人要我讲呀，”狄拉克回答说。

1947～1948年，派斯在普林斯顿高等学术研究所工作时结识了狄拉克，并掌握了狄拉克的谈话特性。他回忆起他们在研究所走廊里的一次对话：狄拉克说：“我妻子问你能否和我们一起共进晚餐？”派斯回答说：“很抱歉，我另有约会。”狄拉克接着说：“再见。”“狄拉克没有说‘那改天’吧？对他来说问题已经提出，并得到了回答，因此谈话就该结束了。”

我认为，下一则轶事的主人翁应该是其他物理学家，而不应该是狄拉克。狄拉克发表完演讲之后，一位听众提问道：“狄拉克教授，我不懂你是怎样推导出这个方程的……”狄拉克安静地坐着，也许朝窗外看去，没有任何想回答的表示。经过一段沉寂之后，与提问者一样不懂的演讲主持人请求狄拉克回答刚才的那个问题。“那不是一个问题，只是一个陈述。”狄拉克回答道。其实，他并不想回绝询问者或者制造幽默，只是想陈述一个事实。

狄拉克爱好孤独和沉默寡言源于他希望按照他的意愿生活，这是很清楚也是很合逻辑的事。尽管他通常是一个少言语的人，但在他认为必要的时候，他的口才却是很好的。1950年，他在加拿大遇见了英费尔德，后者当时正在落基山脉的班夫访问。英费尔德不仅对遇见狄拉克感到意外，而且也注意到他的善谈：“他远离人群已有两周的时间了，而且没有说过一句话，因此，他把积压的词句突然一股脑儿地向我释放出来。尽管他天性不爱说话——也许正因为这样——他是聪明的，而且思想深邃，从不唠叨琐碎事情。”

对逻辑几乎疯狂的热爱贯穿狄拉克生活的各个时期，而且常常会带来意想不到的结果。逻辑的和理性的想法并不总是能控制实际生活，但它们却控制了狄拉克的大学生活，或者说他认为被控制了。“他似乎总是一个彻头彻尾的理性主义者，”莫特在1963年评论道。下面一个故事也许能反映狄拉克智力运作的特征。休姆是狄拉克早期的一位研究生，有一次，他与狄拉克一起乘火车从剑桥去伦敦。在返回剑桥的途中，狄拉克注意到从休姆的口袋里发出咔嗒咔嗒声，休姆解释说，那是他装在瓶子里的药丸发出的声音：在去伦敦的途中，瓶子里装满了药丸因此没有声音；后来因为吃了一些药丸，所以狄拉克就能够听到声音了。狄拉克在沉默一会儿后说：“我猜想，当瓶子只有一半药丸时，它将发出最大的噪声。”

P184-186

狄拉克(1902～1984)是有史以来最伟大的物理学家之一，他的贡献堪与蜚声世界的科学巨匠牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦和玻尔的贡献相提并论。然而与这些明星人物不同，他在物理学界以外是默默无闻的。在他逝世几年之后，已有两本纪念文集[库尔森阿格努和维格纳(1987)，以及泰勒(Taylor)(1987)]，还有一本历史性的传记论文集[达利兹和佩尔斯(1986)]，以及一本详细描述狄拉克早期物理学生涯的著作[梅拉和雷琴堡(Helmuth Rechenberg)(1982+)，第4卷]问世。这些著作都是由熟知他的科学家撰写的，表达了物理学家对这位伟大同事的由衷敬意。从某种意义上来说，一个传记作家能亲自接触并了解他的写作对象是一个优势，不过这并不总是一个必要的优势。我就从没有见过狄拉克。

尽管本书远不能说是完善的，但我希望它能够对狄拉克的人生及科学贡献提供一个全面的、连贯的记述。由于狄拉克是一个非常有个性的人物，倾其一生于物理学，所以本书的重点就自然放在他的科学工作上，毕竟是这些工作使他永垂不朽。本书大部分章节(第一、第二章，第五至第六章和第八至第十一章)基本上都是关于这些贡献的历史记述，当然也有少数几章在个人经历方面叙述得更详尽些。基于一个观点——一本科学传记不只是描写科学家的成功，还应该讨论其失败，所以，我对狄拉克这方面的情形也作了比较详细的描述(第八、九章和第十一章)。现在看来，它们被认为要么是失败的，要么是不重要的，但构成了他科学生涯的一部分。其他几章(第一、第二、第七章和第十二章)纯粹是传记性的。我在第十二章试图勾画出玻尔眼中的狄拉克形象。玻尔曾经对狄拉克评论说：“在所有物理学家中狄拉克具有最纯洁的心灵。”我在描述狄拉克的人生和科学之外，在第十三章和第十四章，试图从一般的哲学层面探讨他的物理学观点。另外还有2个附录，其中包括一个文献研究，从量化的角度讨论了狄拉克的论著。

我在撰写本书期间，走访了许多图书馆和档案馆，以期获得相关资料。我的资料来自如下各处：哥本哈根玻尔研究所玻尔的科学通信；玻尔研究所量子物理学历史档案；维也纳物理图书中心薛定谔的遗作；伊萨卡康奈尔大学档案馆贝特论文；华盛顿国会图书馆手稿部；剑桥邱吉尔学院(现移至塔拉哈西佛罗里达州立大学)狄拉克论文；纽约美国物理学会物理学历史研究中心；莱顿布尔哈韦(Boerhaave)博物馆埃伦费斯特档案；斯德哥尔摩瑞典皇家科学院诺贝尔档案；苏塞克斯大学图书馆；林道诺贝尔奖获奖者会议委员会。我对以上资料源惠许我使用或引用表示十分感激。本书引用的许多信件，如果是用英语写的，只是照字面引用。在这些信件当中，奇特的英语用法分别由泡利、伽莫夫、埃伦费斯特、海森伯和其他人作出了解释。我要感谢以下人士给我提供了信息和帮助，他们是：冯·迈南(Karl von Meyenn)、佩尔斯爵士、派斯、阿尔瓦雷茨、莫特爵士、施韦伯(Silvan Schweber)、雷琴堡、达瑞格(Olivier Darrigol)、哥特弗艾德(Kurt Gotffried)、罗斯伯格(Ulrich Ruseberg)、科泽尼科夫(Aleksey Kozhevnikov)、伊登、阿斯罗德(Finn Aaserud)和简森(CarstenJcnsen)。我还要特别感谢霍维斯(Robert Corby Hovis)对我手稿的细心编辑和许多有益的建议。

赫尔奇·克劳

1988年11月于纽约伊萨卡

从对物理学的贡献来看，毋庸置疑，狄拉克堪与牛顿、麦克斯韦和爱因斯坦相提并论。然而，从他们在大众心目中的名气来看，狄拉克则不能与牛顿、麦克斯韦和爱因斯坦同日而语。为什么会有这么大的落差呢？其原因多且复杂。尽管如此，我在此还是想粗略地说说其中的两点原因。

一点原因是，与牛顿和麦克斯韦的理论相比，狄拉克的理论对于许多人来说太深奥莫测了。例如，物理学专业的本科生只有读到高年级才开始知道狄拉克，至于要想比较深入、全面地理解他的理论，可能要攻读理论物理专业的研究生才行。由此可见。狄拉克离大众太有点远不可及了。真是高处不胜寒啊。

说到这里，有的读者也许会说，爱因斯坦的理论也很高深呀，为什么我们觉得他离我们却近在咫尺呢？诚然，爱因斯坦和狄拉克的理论都同样高深，甚至前者的理论有过之而无不及。不过，请读者看一看、想一想，从20世纪20年代至今，在对爱因斯坦及其理论的研究与普及方面，人们做了多少努力，又付出了多少代价啊！因此，现在可以不太夸张地说，爱因斯坦几乎家喻户晓了(当然，这并不等于说爱因斯坦的理论家喻户晓)！然而，狄拉克在这方面却与爱因斯坦形成了鲜明的对照——他太不被普及了。这也正是我要说的第二点原因。

据我所知，专门记述(回忆)或研究狄拉克的著作迄今为止不到5部(均是国外的著作)，其中有4部在本书的前言中已被作者提到，还有1部当然就是本书了。仅就这个方面来讲，研究与普及狄拉克及其物理学的著作也的确是太少了。

本书是研究狄拉克的一部学术专著，由著名的剑桥大学出版社出版，1990年首版，1991年和1992年再版。相对于上面所提到的其他4部著作而言，本书是关于狄拉克的首部大型综合传记，对狄拉克人生及他对物理学的贡献做了全面而又深刻的研究与分析；因此，对于狄拉克的研究与普及，乃至对现代物理学发展史的研究与普及，本书都极有参考价值。湖南科学技术出版社决定出版本书的中译本，其目的与意义不言而喻。

本书虽由我主译，但它却是集体合作的结晶。我系同事龙芸老师初译了第二、第三、第五、第六章，刘丹老师初译了第八、第九、第十、第十一章，我对她们的初译稿进行了修改；其余章节均由我翻译，最后的校稿、定稿工作也由我完成。我的导师、华中科技大学的杨建邺教授校正了全部的译稿(我自1991年以来先是跟随他学习、研究物理学史，后来我们一直多有合作；正是得益于他的推荐，我们才能得以承担这本书的翻译工作)。《科学与文化评论》杂志的副主编郝刘祥先生参与了第十四章的校稿工作。我校特聘教授、博士生导师邵常贵教授审读了全部译稿，并提出了宝贵的修改建议。借此机会，我向以上合作者表示衷心的感谢和由衷的敬意。我还要感谢我的两位间接合作人——我的妻子和女儿，是她们近18年来一直在幕后默默地支持我、鼓励我。特别是在2008年雪灾期间，我们一起度过了一段困难的日子。我窃以为本书的出版至少有一部分是对我们共同努力的褒奖。

我们在翻译过程中参考了有关译著的相关内容，这些译著主要有《回忆激动人心的年代》(狄拉克著，科学与哲学，1981年第六、第七辑)、《量子力学原理》(狄拉克著，科学出版社，1979)、《物理学的方向》(狄拉克著，科学出版社，1981)、《爱因斯坦文集》(爱因斯坦著，商务出版社，1994)、《尼耳斯·玻尔集》(玻尔著，第五、第六卷，科学出版社，1991)、《诺贝尔奖演讲全集·物理卷Ⅰ》(中译本，福建人民出版社，2003)。对于物理学名词和物理学家人名的翻译、地名的翻译、非物理学家人名的翻译，我们主要参考了《英汉综合物理学词汇》(科学出版社，1999)、《外国地名译名手册》(商务印书馆，2001)、《英语姓名词典》(外语教学与研究出版社，2000)等书。考虑到篇幅因素，恕我们不能一一列出以上各书的译者或者编译者的姓名，但我们要向他们表示感谢。

最后，我们要特别感谢湖南科学技术出版社，是它使我们有机会为本书的出版尽绵薄之力。我们认为，这是一项非常有意义的工作。

由于学术水平和外语能力的局限，本译著中一定存在诸多不足之处，祈望广大读者批评指正，我们将十分感激。

肖 明

2008年12月于武汉东湖梨园

他，个头很高，面容憔悴，手脚不那么灵巧，极度地沉默寡言。他把一切献给了一个主要兴趣。在这个领域他是一位杰出的人物，但对其他活动没有兴趣或者没有能力……他是具有超级数学心智的典型；对于其他人来说，这种心智蕴藏着多种利益，而对于狄拉克来说。他却将它全部用来完成他伟大的历史使命，即建立一门新学科——量子力学。

——德国物理学家 埃尔萨塞

在所有的物理学家中，狄拉克具有最纯洁的心灵。

——诺贝尔物理学奖得主 玻尔