各位玩家大家好，
歡迎來到平行世界。
它在這里，
你將有機會體驗不一樣的生活。
比賽開始，
首先讓我們回到118年前。
（游戲規則：點擊你想要的選項）
現在是公元 1902 年 8 月 8 日。
今年，距離普朗克發表黑體輻射公式已經過去了兩年，“量子”一詞即將成為未來一個多世紀的后起之秀。
與此同時，在瑞士伯爾尼，一位名叫愛因斯坦的23歲年輕人剛剛獲得瑞士國籍不久。 在朋友的幫助下，他剛剛成為瑞士專利局的助理鑒定師，負責電磁專利申請的技術鑒定。 。
然而，我們不要把所有這些放在一邊，讓我們關注英格蘭西南部的布里斯托爾。 查爾斯·狄拉克（ Dirac）是一位住在布里斯托爾的瑞士人，他在那里擔任法語老師，他的妻子弗洛倫斯·狄拉克（ Dirac）即將分娩——你即將出生。
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查爾斯和弗洛倫斯擔心他們兒子的名字。 我應該怎么稱呼它？
A.小明
“……”狄拉克夫婦看著這個詞良久，不知道怎么發音。 所以我放棄了這個想法。
B·保羅
這是個好名字，我們就叫它保羅·狄拉克吧。
你好物理學家的合影，保羅·狄拉克。 嗯，你的全名實際上是保羅·阿德里安·莫里斯·狄拉克。
狄拉克和他們的三個孩子（1907）。 |圖片來源：dirac.ch
你一直住在布里斯托爾。 查爾斯是一位嚴厲的父親。 他一直希望他的孩子學習法語，所以他要求你在家里說法語。 不過，你似乎沒有法語天賦。 你和你父親的關系一直不好，在家里也不愛說話。
當你三歲的時候，1905 年是物理學史上不平凡的一年。 26歲的愛因斯坦今年發表了五篇重要論文，提出了光量子假說、狹義相對論、質能方程等理論。 今年也被稱為愛因斯坦的“奇跡年”。
1913年，玻爾引入量子化的概念來研究原子內電子的運動，并提出玻爾原子結構模型。 量子力學已經是一個有待發展的新領域。 不過別擔心，你此時才11歲，你應該先繼續上學。
您在商業合作技術學院完成了中學教育。 這是你父親任教的學校。 它是布里斯托大學的附屬學院。 比一般的英國中學更注重技術課程。 你有機會在學校接觸金工、砌磚、制鞋等課程。 看來你也安心了。 轉眼間，你就面臨著上大學的選擇。
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去哪所大學？
A.我不想上大學
你把這個想法告訴了你父親，他瞪了你一眼。 你很害怕，決定再考慮一下。
B、布里斯托大學
電氣工程系好像很不錯，還可以申請獎學金養家糊口。
大學里，你一直處于學術模式，對數學特別感興趣。 1923年，他以一等榮譽獲得布里斯托大學電氣工程和數學兩個學士學位后物理資源網，順利進入劍橋大學圣約翰學院，并完全依靠獎學金支付學費和生活費。
當你學習的時候，物理世界正在發生革命性的變化。 在過去的十幾年里，人們意識到牛頓的“舊”力學（即經典力學）并不適用于微觀世界。 在你進入劍橋大學的同一年，德布羅意提出了物質波假說，成為波粒二象性的一個例子。 德布羅意認為，電子除了具有粒子特性外，還可以具有波動特性。 這就像量子力學美妙的“前奏曲”之一。
這一時期，最小尺度的物理研究正在醞釀一場風暴，人們的思維即將發生徹底的改變。
憑借工程和數學背景，您在布里斯托爾學習期間對愛因斯坦新提出的廣義相對論產生了興趣。 物理學成為對你非常有吸引力的領域。
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想進入充滿新機遇的物理世界嗎？ 選擇哪個導師最好？
A. 嘗試一下生物學怎么樣？
1923年，白喉疫苗剛剛問世，這似乎是一個很有前途的領域。 但是……再想一想。
B. 拉爾夫·福勒教授看起來不錯
福勒教授為物理化學引入了新的研究方法，在恒星研究的許多方面做出了開創性的工作。
正是在這個時期，您進入了物理學領域，更具體地說，進入了當時所謂的“原子物理學”。 當然，此時的你并不知道，未來的你也將成為風暴的中心。
此時，原子物理學的情況類似于16世紀末的天文學，“舊式”地心天文學面對更精確的觀測，不得不變得更加復雜。 十六世紀天文學的困境和二十世紀原子物理學的困境以同樣的方式得到了解決，即通過思想的徹底改變。
在原子物理學中，這一切隨著海森堡在矩陣力學方面的突破于 1925 年突然發生。 量子力學似乎已經完全“拋棄”了經典力學。 量子規則自動產生，但來自特殊的數學框架。 海森堡提出的理論涉及矩陣乘法的不可交換性。 即涉及乘法運算，但運算結果取決于乘法運算的順序。 就像 2 乘以 3 不再等于 3 乘以 2。
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您對此有何看法？
A. 似乎有些不對勁
嗯……再想想。
B. 不可交換性的意義是什么？
靈感一閃！ 開始在紙上編碼。
海森堡研究結束幾個月后，您發表了重要論文“量子力學的基本方程”。
主要思想是，相乘的對象代表我們可以在實驗中測量的變量。 實驗是一種操作，即使最終結果是一個數字。 當這樣理解時，秩序的重要性就不足為奇了。 我們都知道，先穿襪子再穿鞋和先穿鞋再穿襪子自然是不同的。 這個簡單的規則是a乘以b不等于b乘以a，整個量子力學世界都遵循這個規則。
與此同時，薛定諤基于物質波的波動方程提出了自己的量子力學方法。 薛定諤在 1926 年的一篇論文中闡述了矩陣力學和波力學之間的數學等價性。
也是在這一年，您順利從劍橋大學畢業并獲得博士學位。 在導師福勒的建議下，你前往哥本哈根和哥廷根繼續發展你在量子力學領域的技能。 你們在那里結識了許多科學家同行，并通過自己的努力在這個新興領域留下了自己的印記。
1927年，您成功當選為劍橋大學圣約翰學院院士。
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這時，你收到了一份重要的邀請，參加一場看似非常重要的會議。 想去？
A. 讓我看看誰在那兒
愛因斯坦、普朗克、海森堡、薛定諤、玻爾、居里夫人、泡利……
B. 會議主題是“電子與光子”？
但從邀請名單中可以看出，討論的話題實際上是新興的量子力學。
1927年10月，第五次索爾維會議召開。 這次會議幾乎聚集了當時世界上最頂尖的物理學家，共同討論當時最前沿的量子力學。 愛因斯坦和玻爾在會議上進行了著名的辯論。 這張“全明星”會議照片成為科學史上的經典。
第五屆索爾維會議合影。 你能找到你在哪里嗎？
今年，量子力學領域又取得了重大突破。 海森堡提出了測不準原理。 不確定性原理指出，我們無法同時準確地確定粒子的位置和動量。
那么小而快速運動的粒子的物理原理是什么呢？ 這是一個非常現實的問題——原子中的電子是如此之小，以至于它們的移動速度足夠快，以至于新的量子力學有點不準確。 從一開始，人們就試圖構建一種與相對論兼容的量子理論，但技術障礙尚未克服，特別是負概率的情況。
最終，問題歸結為：描述電子的正確量子波是什么？ 控制這些波的動力學同時滿足相對論的要求并給出合理的物理預測的波動方程是什么？
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想解決這個問題嗎？
答：是的。
認真想...
B、必須。
繼續思考...
1928 年 2 月和 3 月，您在《英國皇家學會學報》上發表了兩篇論文，描述了電子的相對論方程并建立了量子力學中最著名的方程之一。
然而，狄拉克方程也存在一些“問題”物理學家的合影，例如無法解釋的負能量解。
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為什么會發生這種情況？
答：我錯了嗎？
不要輕易懷疑自己。
B、是否存在...
也許存在來自狄拉克海的電子反粒子。
狄拉克方程首次預言了反粒子的存在。 電子的反粒子是正電子，其質量相同但電荷相反。
1930年，您出版了專著《量子力學原理》，至今仍是量子力學領域的經典教科書。 今年，您正式當選為英國皇家學會會員。 別忘了，此時你才28歲。
你們的科學研究還沒有停止。 1931年，您還提出了磁單極子猜想。 隨后，您被正式任命為劍橋大學盧卡斯數學教授。 1932年，安德森發現了正電子，證實了你對反粒子的預測。 你的不懈努力和才華很快就會得到最大的回報。
1933年，作為量子力學奠基人之一，您與薛定諤共同獲得諾貝爾物理學獎。 您是獲得諾貝爾獎的最年輕的理論物理學家之一。
1934 年，海森堡將狄拉克方程重新解釋為準確描述物質基本粒子的量子場方程。 狄拉克場也是理論物理和標準模型的核心要素之一。
在量子力學中，思想碰撞的火花永不停歇。 無論是EPR思想實驗還是“薛定諤的貓”，無數學者都在共同推動這一領域的科學進步，而你就是其中之一，處于“風暴”的中心。 量子力學已成為20世紀最具顛覆性、最前沿的物理學領域。
但我們先來談談別的事情。 因為，你獲得諾貝爾獎后不久，你就認識了一位名叫瑪吉特的女人，她是物理學家尤金·維格納的妹妹。
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你想娶她嗎？
A.當然
不加思索。
B、當然
必要的。
1937 年，您與瑪吉特結婚。 你們一起撫養了瑪吉特的兩個孩子，后來又撫養了您的兩個女兒。
瑪吉特和孩子們 (1945)。 |圖片來源：dirac.ch
然而不久之后，第二次世界大戰開始了。 在戰爭背景下，您開始對使用氣體離心機濃縮鈾的方法進行理論和實驗探索。
戰后，您繼續在劍橋大學任教，始終保持著對科學研究的熱情。 20世紀60年代中期，您發表了《量子力學講座》、《量子場論講座》等學術著作。 直到 20 世紀 70 年代，您才從劍橋大學辭職移居美國。 他生命的最后十幾年是在佛羅里達度過的。
多年來，你一直保持著簡單樸素的生活，在劍橋大學你也以嚴謹、沉默寡言而聞名。
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你知道狄拉克是什么嗎？
A. 時間單位？
答案錯誤~
B、那是……
它來自同事之間的一個笑話，代表“每小時一個字”。
你堅信物理學中的數學之美，相信“自然法則應該用美麗的方程來描述”。 玻爾曾說過：“在所有物理學家中，狄拉克擁有最純潔的靈魂。” 數學家馬克·庫克曾經將天才分為兩類。 一類是成功可以模仿的“普通天才”。 他們付出了巨大的努力，也有一點運氣。 另一種是別人無法比擬的“魔術師”。 你真是一位“魔術師”。 你是理論家的理論家。
時間來到了 1984 年 10 月 20 日。盡管你的故事看起來即將結束，但它還遠未結束。 現在，佛羅里達州立大學還設有保羅·狄拉克科學圖書館，其中包含您的論文和書籍。 佛羅里達州國家強磁場實驗室的所在地被命名為保羅·狄拉克大道。 天空中，5997號小行星的名字也是“狄拉克”。
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哪些組織以您的名義設立了獎項？
A. 英國物理學會
英國物理學會每年頒發保羅·狄拉克獎章，以表彰對理論物理學做出杰出貢獻的科學家。
B. 國際理論物理中心（ICTP）
每年狄拉克生日那天，ICTP 都會頒發 ICTP 狄拉克獎章。
比賽即將結束，
它永遠不會結束。
