De mooiste vergelijking is… De Dirac-vergelijking

“Esthetisch gezien is het elegant en eenvoudig,” zegt Jim Al-Khalili van de universiteit van Surrey in Guildford, Verenigd Koninkrijk. “Deze vergelijking is erg krachtig, vooral vanwege wat ze betekent en de rol die ze heeft gespeeld in de geschiedenis van de 20e-eeuwse natuurkunde.”

De Dirac-vergelijking voorspelde het bestaan van antimaterie

De vergelijking werd aan het eind van de jaren twintig ontdekt door natuurkundige Paul Dirac. Ze is nog steeds zeer invloedrijk.

Zij bracht twee van de belangrijkste ideeën in de wetenschap samen: de kwantummechanica, die het gedrag van zeer kleine objecten beschrijft, en Einsteins speciale relativiteitstheorie, die het gedrag van snel bewegende objecten beschrijft. Het resultaat is dat de vergelijking van Dirac beschrijft hoe deeltjes zoals elektronen zich gedragen als ze dicht bij de lichtsnelheid reizen.

“Het was de eerste stap naar wat de kwantumveldentheorie wordt genoemd, die ons het standaardmodel van de deeltjesfysica en het Higgs boson heeft gegeven,” zegt Al-Khalili.

Fysicus Jon Butterworth van het University College London in het Verenigd Koninkrijk koos ook voor de Dirac-vergelijking.

“Ik hou van de Dirac-vergelijking omdat het elegante wiskunde combineert met enorme fysische consequenties,” zegt Butterworth. “Paul Dirac was vastbesloten om met een goede relativistische kwantumvergelijking voor elektronen te komen. Het is hem gelukt, maar de gevolgen waren verstrekkender dan iemand had kunnen dromen.”

Misschien wel het meest dramatisch: de Dirac-vergelijking voorspelde het bestaan van antimaterie – het spiegelbeeld van alle bekende deeltjes. Antimaterie bleek later in de echte wereld te bestaan.

“Niet slecht, voor één vergelijking,” zegt Butterworth.

Lees meer: Wat is de mooiste vergelijking?

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.