صياغة ديراك لميكانيك الكم
قام بول ديراك بوضع ميكانيكا الكم بصيغتيها : ميكانيكا المصفوفات Matrix Mechanics و الميكانيكا الموجيه Wave Mechanics ضمن صياغة أشمل جمعها بنظرية النسبية الخاصة و هذا ما أدى إلى عدد من النتائج الجوهرية أولها :
- ادخال خاصية دوران الأجسام الذرية حول نفسها Spin : فالالكترون يدور حول النواة كما يدور حول نفسه و هذه الخاصة دعيت ب ( السبين spin )أو الحركة المغزلية . كما اسندت للحركة المغزلية(سبين) قيمة عددية تشرح خاصيات الدوران الجسيمي وسميت هذة القيمة العددية بـ " عدد الكم المغزلي Spin Quantum Number :
- تنبأت نظرية ديراك بمستويات طاقة ضمن الذرة غير مكتشفة بعد ، فلكل حل يصف الكترونا في مستوية طاقة يوجد حل نظير تماما ( كخبال المرآة ) يماثله في الخواص و الطاقة لكن طاقته سالبة ، وجود مثل هذا الجسيم يمكن أن يؤدي في حالات معينة لظهور اجسام شبيهة بالالكترونات ذات شحنة موجبة و طاقة موجبة دعيت بالبوزيترون : و قد ثبت ظهور هذه البوزيترونات في بعض التفاعلات النووية . و كان هذا بداية اكتشاف المادة المضادة التي تنشأ عن جسيمات الطاقة السالبة .
- نتج مبدأ الانتفاءلباولي عندما كان يدرس اجتماع الجسيمات ذات السبين : حيث بين انه لا يمكن لجسيمين كموميين أن يحتلا نفس السوية الطاقية ، فحتى الالكترونين المحتلين لمدار (سوية طاقية) واحد ضمن الذرة يجب أن يكون احدهما ذو عدد كم مغزلي(سبين) +2/1 و الآخر -2/1 و بهذا تكون حالتهما الكمية مختلفة(أي ان احدهما يتحرك في اتجاه عقارب الساعة والآخر يتحرك في عكس اتجاه عقارب الساعة.