Дирак, Поль Адриен Морис
В 1930-е годы Дирак написал несколько фундаментальных работ по квантовой теории поля. В 1932 году в совместной с Владимиром Фоком и Борисом Подольским статье «К квантовой электродинамике» был построен так называемый «многовременной формализм», который позволил получить релятивистски инвариантные уравнения для системы электронов в электромагнитном поле. Вскоре эта теория столкнулась с серьёзной проблемой: в ней возникали расходимости. Одной из причин этого является эффект поляризации вакуума, предсказанный Дираком в его сольвеевском докладе 1933 года и приводящий к уменьшению наблюдаемого заряда частиц по сравнению с их действительными зарядами. Другой причиной появления расходимостей является взаимодействие электрона с собственным электромагнитным полем (радиационное трение, или самовоздействие электрона). Пытаясь решить эту проблему, Дирак рассмотрел релятивистскую теорию классического точечного электрона и близко подошёл к идее перенормировок. Процедура перенормировок была положена в основу современной квантовой электродинамики, созданной во второй половине 1940-х годов в работах Ричарда Фейнмана, Синъитиро Томонаги, Юлиана Швингера и Фримена Дайсона.
Дирак, Поль Адриен Морис
Помимо рассмотренных выше, в 1920—1930-е годы Дирак опубликовал ряд работ, содержащих существенные результаты по различным конкретным проблемам квантовой механики. Он рассмотрел введенную Джоном фон Нейманом матрицу плотности (1929) и связал её с волновой функцией метода Хартри — Фока (1931). В 1930 году он проанализировал учет обменных эффектов для многоэлектронных атомов в приближении Томаса — Ферми. В 1933 году совместно с Капицей Дирак рассмотрел явление отражения электронов от стоячей световой волны (эффект Капицы — Дирака), которое удалось наблюдать на опыте лишь много лет спустя, после появления лазерной техники. В работе «Лагранжиан в квантовой механике» (1933) была предложена идея интеграла по траекториям, заложившая основы метода функционального интегрирования. Этот подход был положен в основу формализма континуального интеграла, развитого Ричардом Фейнманом в конце 1940-х годов и оказавшегося чрезвычайно плодотворным при решении задач теории калибровочных полей.