2.11　1928年，狄拉克提出了相对论性的波动方程

1928年狄拉克创造性地把狭义相对论引进量子力学，给出了描述电子运动的相对论方程，人们称之为“狄拉克方程”。后来这个方程成为了相对论性量子力学的基础。量子力学与相对论的这一巧妙结合，得到一些意想不到的重要结果。首先，在狄拉克方程中推出了电子的自旋（传统认为电子只是围绕原子核转），并论证了电子磁矩的存在；其次，通过求解狄拉克方程，可以预言“粒子必有其反粒子”。1932年美国物理学家安德逊在用云室观测宇宙射线时发现了正电子（带正电荷的电子是带负电荷电子的反粒子），与狄拉克的预言完全相符。

图2.16　狄拉克

狄拉克方程的提出和成功是物理学和数学高度结合的杰作。为什么一个实数开根号的时候总有一个正根，又有一个负根呢？例如4的开根号等于几？很简单是2和－2。由此将狄拉克预言推广一下，有个电子就有反电子，有个质子就有反质子，有个中子就有反中子，等等。这是一个神奇的发现！