保羅(luo)·狄拉(la)克(ke)(ke)，1902年8月8日出生(sheng)在英格蘭西南部的(de)(de)布里斯(si)(si)托(tuo)，成長在畢曉普(pu)斯(si)(si)頓(dun)區(qu)的(de)(de)城市。他的(de)(de)父(fu)(fu)親(qin)，查爾斯(si)(si)·埃卓恩(en)·拉(la)迪斯(si)(si)拉(la)斯(si)(si)·狄拉(la)克(ke)(ke)，是一(yi)個(ge)曾在布里斯(si)(si)托(tuo)教書(shu)(shu)的(de)(de)法文(wen)老(lao)師，從瑞士瓦萊州(zhou)的(de)(de)圣莫里斯(si)(si)移民(min)到英國。他的(de)(de)母(mu)親(qin)，佛(fo)羅(luo)倫斯(si)(si)·漢娜·狄拉(la)克(ke)(ke)原姓(xing)霍(huo)爾滕是一(yi)位船長的(de)(de)女兒，曾在布里斯(si)(si)托(tuo)中央圖書(shu)(shu)館(guan)擔任圖書(shu)(shu)管理(li)員。保羅(luo)有一(yi)個(ge)妹妹，叫阿特(te)麗(li)斯(si)(si)·伊(yi)莎貝爾·瑪格麗(li)特(te)，大家稱她(ta)為貝蒂(di)，還有一(yi)個(ge)哥哥，雷(lei)金(jin)納德·查爾斯(si)(si)·費利(li)克(ke)(ke)斯(si)(si)，大家叫他費利(li)克(ke)(ke)斯(si)(si)。費利(li)克(ke)(ke)斯(si)(si)在1925年3月自殺。狄拉(la)克(ke)(ke)后(hou)來回(hui)憶(yi)說(shuo)：“我的(de)(de)父(fu)(fu)母(mu)非常痛心。我不知道(dao)他們這么(me)在乎...我從來不知道(dao)父(fu)(fu)母(mu)應(ying)該(gai)照顧自己的(de)(de)孩子(zi)，但(dan)自從這件事(shi)后(hou)，我了解這件事(shi)。”
查爾(er)斯和他(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)的(de)(de)(de)孩子們(men)注冊的(de)(de)(de)是瑞士國(guo)籍，直到1919年10月22日才(cai)歸(gui)化為英國(guo)籍。狄拉克(ke)的(de)(de)(de)父親雖然他(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)不贊(zan)成體罰，但卻是一個(ge)嚴格(ge)和專制的(de)(de)(de)人。狄拉克(ke)與他(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)的(de)(de)(de)父親的(de)(de)(de)關(guan)系很緊張，以至于在(zai)他(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)父親死(si)后，他(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)寫道(dao)：“我(wo)覺得我(wo)更(geng)自由了，我(wo)要做我(wo)自己。”查爾(er)斯為了使他(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)的(de)(de)(de)孩子學習(xi)法(fa)語(yu)，強(qiang)迫(po)他(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)們(men)只(zhi)能說(shuo)法(fa)語(yu)。但狄拉克(ke)發現(xian)，他(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)無(wu)法(fa)用(yong)法(fa)語(yu)表達他(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)想(xiang)說(shuo)的(de)(de)(de)話(hua)，所以他(ta)(ta)(ta)(ta)(ta)選(xuan)擇保持沉默。
狄(di)(di)拉克第(di)一次受教(jiao)(jiao)育是(shi)(shi)在(zai)主教(jiao)(jiao)路小學(xue)(xue)(xue)，然后在(zai)男子商人(ren)合營(ying)技術學(xue)(xue)(xue)院（后來的(de)(de)考瑟姆學(xue)(xue)(xue)校）就讀。他的(de)(de)父親在(zai)那里是(shi)(shi)一位法(fa)語老師(shi)。這(zhe)(zhe)所學(xue)(xue)(xue)校是(shi)(shi)布里斯托大學(xue)(xue)(xue)內的(de)(de)附屬機構，他們(men)共享場地和人(ren)員。這(zhe)(zhe)所大學(xue)(xue)(xue)強(qiang)調技術課程，如瓦工、制鞋、金屬工作和現代語言(yan)。在(zai)當(dang)時仍然主要致力于經典文學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)英國中等教(jiao)(jiao)育里，這(zhe)(zhe)是(shi)(shi)一個不尋常的(de)(de)安排。后來狄(di)(di)拉克曾對這(zhe)(zhe)些安排表(biao)示感激。
之后狄拉(la)克在布里斯托大學工(gong)程學院(yuan)學習(xi)電(dian)機工(gong)程。盡管最喜(xi)歡的科目是數學，狄拉(la)克后來聲稱工(gong)程教育對(dui)他影響(xiang)深(shen)遠：
“原先，我只(zhi)對完(wan)全(quan)(quan)正(zheng)確的(de)(de)方程感興趣(qu)。然而我所接受的(de)(de)工(gong)程訓(xun)練教導我要容(rong)許(xu)近(jin)似，有(you)(you)時候(hou)我能夠從這些理(li)(li)論中發現驚人的(de)(de)美，即使它是以(yi)近(jin)似為(wei)基(ji)礎...如果沒有(you)(you)這些來(lai)(lai)自工(gong)程學的(de)(de)訓(xun)練，我或許(xu)無法在后來(lai)(lai)的(de)(de)研究作(zuo)出任(ren)何成果...我持續在之(zhi)后的(de)(de)工(gong)作(zuo)運用這些不完(wan)全(quan)(quan)嚴謹的(de)(de)工(gong)程數學，我相信你們可以(yi)從我后來(lai)(lai)的(de)(de)文章(zhang)中看出來(lai)(lai)...那些要求所有(you)(you)計算推導上(shang)完(wan)全(quan)(quan)精確的(de)(de)數學家很難在物理(li)(li)上(shang)走得很遠。”
就在(zai)1921年(nian)獲(huo)得(de)學(xue)(xue)(xue)位(wei)的前不久，他(ta)參加了劍橋(qiao)大學(xue)(xue)(xue)圣約翰(han)學(xue)(xue)(xue)院(yuan)的入(ru)學(xue)(xue)(xue)測驗。他(ta)通過(guo)入(ru)學(xue)(xue)(xue)考試并(bing)獲(huo)得(de)一(yi)筆70英鎊(bang)的獎(jiang)學(xue)(xue)(xue)金，然而這不足以(yi)支付在(zai)劍橋(qiao)就讀及生活所需(xu)的龐(pang)大金額。盡管以(yi)第一(yi)級(ji)榮譽工(gong)程學(xue)(xue)(xue)士(shi)的成績畢(bi)業，在(zai)當時英國戰后經濟衰退的環境下(xia)仍無法找(zhao)到工(gong)程師(shi)的工(gong)作(zuo)。因此，他(ta)選(xuan)擇接受(shou)免學(xue)(xue)(xue)費攻讀布里斯托大學(xue)(xue)(xue)數學(xue)(xue)(xue)學(xue)(xue)(xue)士(shi)學(xue)(xue)(xue)位(wei)的機會。由于已完成的工(gong)程學(xue)(xue)(xue)位(wei)，他(ta)被允(yun)許抵免第一(yi)年(nian)的課程。
1923年狄拉克再度以第一(yi)級榮(rong)譽(yu)的成績畢業并獲得140英(ying)鎊的獎學金。加上來(lai)自約(yue)翰學院的70英(ying)鎊，這筆錢足夠他在(zai)劍橋居住(zhu)與(yu)求學。
原(yuan)先，狄(di)拉(la)(la)(la)克(ke)希望研究一直以來感興趣的(de)相對(dui)論(lun)(lun)，然而在拉(la)(la)(la)爾(er)夫·福勒(le)的(de)指(zhi)導下，狄(di)拉(la)(la)(la)克(ke)開始(shi)接觸(chu)原(yuan)子理論(lun)(lun)。福勒(le)將原(yuan)子理論(lun)(lun)中最新的(de)概念如尼爾(er)斯·玻(bo)爾(er)等人的(de)理論(lun)(lun)介(jie)紹(shao)給了狄(di)拉(la)(la)(la)克(ke)，對(dui)此狄(di)拉(la)(la)(la)克(ke)曾回憶到：
“還記(ji)得我頭(tou)一(yi)回看到玻(bo)(bo)爾的理論，我相(xiang)當(dang)驚訝...讓人驚奇的是(shi)(shi)(shi)在(zai)特定的條件(jian)下，我們居然能將(jiang)牛頓定律用在(zai)原(yuan)子(zi)里(li)的電子(zi)。第(di)一(yi)個條件(jian)是(shi)(shi)(shi)忽(hu)略電子(zi)輻射，第(di)二則是(shi)(shi)(shi)放入量子(zi)條件(jian)。我仍記(ji)得很清楚，玻(bo)(bo)爾的理論當(dang)時給了我多大的震撼。我相(xiang)信在(zai)發展(zhan)量子(zi)力(li)學(xue)上(shang)，玻(bo)(bo)爾引入的這個概念是(shi)(shi)(shi)最大的突破。”
之后(hou)狄(di)(di)拉(la)(la)克(ke)也嘗試(shi)著將玻爾的(de)(de)理(li)論作(zuo)延伸。1925年維爾納·海(hai)森堡提(ti)出(chu)了著眼于(yu)可(ke)觀察(cha)的(de)(de)物(wu)理(li)量(liang)(liang)的(de)(de)理(li)論，當(dang)中(zhong)牽涉到(dao)矩陣(zhen)相乘(cheng)的(de)(de)不(bu)(bu)可(ke)交換性。狄(di)(di)拉(la)(la)克(ke)起初對此并(bing)不(bu)(bu)特(te)別欣賞，然而約(yue)莫兩個星期之后(hou)，他(ta)意識到(dao)當(dang)中(zhong)的(de)(de)不(bu)(bu)可(ke)交換性帶有重(zhong)要(yao)的(de)(de)意義，并(bing)且發現了經典力(li)學中(zhong)泊松(song)括號(hao)與海(hai)森堡提(ti)出(chu)的(de)(de)矩陣(zhen)力(li)學規則(ze)的(de)(de)相似(si)之處。基于(yu)這(zhe)項發現，他(ta)得出(chu)更明確的(de)(de)量(liang)(liang)子(zi)化(hua)規則(ze)（即正則(ze)量(liang)(liang)子(zi)化(hua)）。這(zhe)份(fen)名為《量(liang)(liang)子(zi)力(li)學》的(de)(de)論文(wen)發表于(yu)1926年，狄(di)(di)拉(la)(la)克(ke)也憑借這(zhe)項工作(zuo)獲(huo)得博士學位。
同時埃爾溫·薛(xue)定諤(e)以物質波(bo)的(de)波(bo)方程提出(chu)了(le)自己的(de)量子理論(lun)。狄拉(la)克很快地發現到海森堡與薛(xue)定諤(e)兩人的(de)理論(lun)是彼此互(hu)補的(de)，并開始研究(jiu)起薛(xue)定諤(e)的(de)波(bo)動力學。
1926年9月，在(zai)(zai)福勒的(de)(de)建議之下，狄(di)拉(la)克(ke)前(qian)往位于哥(ge)本哈根的(de)(de)尼爾(er)斯·玻爾(er)研究(jiu)所作了(le)一段時間(jian)(jian)的(de)(de)研究(jiu)。在(zai)(zai)哥(ge)本哈根的(de)(de)這段期(qi)間(jian)(jian)，狄(di)拉(la)克(ke)持續量子力(li)學的(de)(de)研究(jiu)，發展出了(le)涵蓋波動力(li)學與(yu)矩陣力(li)學的(de)(de)廣義理(li)論。這個方法與(yu)經(jing)典(dian)哈密頓力(li)學理(li)正則變換相(xiang)類似，允許使用不同(tong)組(zu)的(de)(de)變量基(ji)底(di)。此(ci)外(wai)，為(wei)了(le)處(chu)理(li)連(lian)續的(de)(de)變量，狄(di)拉(la)克(ke)引(yin)入了(le)新的(de)(de)數學工具—狄(di)拉(la)克(ke)δ函數。
狄(di)拉克(ke)也開始研究輻(fu)射理論。在他(ta)的(de)(de)(de)文章“吸(xi)收和放出輻(fu)射的(de)(de)(de)量(liang)(liang)子理論”中(zhong)(zhong)，他(ta)運(yun)用二次量(liang)(liang)子化的(de)(de)(de)技巧將(jiang)波函數量(liang)(liang)子化，進一步將(jiang)光(guang)子輻(fu)射與(yu)玻色(se)-愛因斯(si)坦統計連結起(qi)來。在這個方法中(zhong)(zhong)，粒子集合(he)的(de)(de)(de)量(liang)(liang)子態是以其粒子在各(ge)能態中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)分布(bu)來表(biao)示，并以粒子的(de)(de)(de)創造與(yu)消滅來對量(liang)(liang)子態作(zuo)(zuo)改變。狄(di)拉克(ke)展示了兩種方法是等價的(de)(de)(de)，將(jiang)電磁場(chang)以光(guang)子處理或將(jiang)場(chang)作(zuo)(zuo)量(liang)(liang)子化。事(shi)實上，這個工作(zuo)(zuo)引發了新的(de)(de)(de)物理課題(ti)—量(liang)(liang)子場(chang)論，而二次量(liang)(liang)子化則成為后來量(liang)(liang)子電動力學的(de)(de)(de)基礎。
1927年2月(yue)狄拉克來到哥廷根，在此(ci)他待了幾個月(yue)并結識了赫(he)爾曼(man)·外爾、馬克斯·玻(bo)恩、羅伯特(te)·奧本海(hai)默等人。
二次大戰開戰之后，由于(yu)缺乏足(zu)夠的(de)(de)教職(zhi)人(ren)員，狄(di)拉(la)克(ke)在(zai)(zai)教學(xue)(xue)(xue)上(shang)的(de)(de)負擔加(jia)重。另外，他還(huan)必須指(zhi)導許(xu)多研(yan)(yan)究(jiu)生(sheng)。在(zai)(zai)之前，狄(di)拉(la)克(ke)一向試圖(tu)避(bi)免這類的(de)(de)責任，而(er)更傾向獨自(zi)一人(ren)作研(yan)(yan)究(jiu)。 其(qi)中的(de)(de)例(li)外是(shi)在(zai)(zai)1930到1931年接(jie)手指(zhi)導了(le)福勒的(de)(de)學(xue)(xue)(xue)生(sheng)錢德拉(la)塞卡，以及1935到1936年因為馬克(ke)斯·玻恩離開劍橋(qiao)去了(le)愛丁(ding)堡而(er)收了(le)兩個原先玻恩指(zhi)導的(de)(de)學(xue)(xue)(xue)生(sheng)。一生(sheng)之中，狄(di)拉(la)克(ke)所指(zhi)導的(de)(de)學(xue)(xue)(xue)生(sheng)不到十二人(ren)（大部分在(zai)(zai)1940、50年代）。
戰(zhan)爭(zheng)期間，狄拉克投入(ru)研(yan)發同(tong)位素分離(li)法(fa)以(yi)取得鈾235。這在原子能的應(ying)用上是極關鍵的技(ji)術(shu)。他與彼得·卡(ka)(ka)皮(pi)查嘗(chang)試開發用離(li)心(xin)機將(jiang)氣體(ti)混合(he)物(wu)分離(li)的方(fang)法(fa)，但(dan)其實驗后(hou)來因卡(ka)(ka)皮(pi)查受困(kun)俄國而停擺。
1941年，狄拉克與牛津大學法蘭(lan)西(xi)(xi)斯(si)·西(xi)(xi)蒙的團(tuan)隊展開合作，提供了許多(duo)對于統計方法的實(shi)用意見。這些方法在今日人們依然在使用。
此外，他還是伯(bo)明(ming)翰團隊在計(ji)算臨界質量上的非正式顧問。
1984年(nian)，狄(di)(di)拉(la)克在佛羅里(li)達州塔(ta)拉(la)哈(ha)西過(guo)世，并埋葬(zang)于(yu)當(dang)地的(de)(de)羅斯蘭(lan)公墓。狄(di)(di)拉(la)克童年(nian)在布里(li)斯托所居(ju)住的(de)(de)房(fang)子(zi)掛(gua)上了(le)藍色牌(pai)(pai)匾，房(fang)子(zi)所在的(de)(de)道路也被命(ming)名為(wei)狄(di)(di)拉(la)克路以彰顯他與這個(ge)地區的(de)(de)聯結。當(dang)地主教路小學的(de)(de)墻上掛(gua)上了(le)一塊牌(pai)(pai)子(zi)，秀出了(le)狄(di)(di)拉(la)克最著名的(de)(de)狄(di)(di)拉(la)克方程。
1991年(nian)8月1日，狄拉(la)克(ke)父(fu)親家鄉(xiang)的圣莫里斯花園立起了紀(ji)念石。1995年(nian)11月13日，一(yi)塊(kuai)以伯(bo)靈頓綠色板巖作(zuo)為(wei)原料并刻(ke)上了狄拉(la)克(ke)方程的紀(ji)念石板在西敏寺首(shou)次亮(liang)相(xiang)。牧師團(tuan)長(chang)愛(ai)德(de)華·卡彭特曾(ceng)因狄拉(la)克(ke)是無神論者而反對此事，其意見被置之不理。
1975年，狄拉(la)(la)克(ke)在(zai)新南威(wei)爾士大(da)學(xue)給了(le)(le)一(yi)系(xi)列(lie)五個演(yan)講。這(zhe)系(xi)列(lie)演(yan)講后來集結(jie)出版成(cheng)了(le)(le)《物(wu)理學(xue)的方向》（1978年）一(yi)書(shu)。他將這(zhe)本書(shu)的版稅(shui)捐給新南威(wei)爾士大(da)學(xue)設立了(le)(le)狄拉(la)(la)克(ke)系(xi)列(lie)講座。狄拉(la)(la)克(ke)銀質獎(jiang)(jiang)章便是在(zai)這(zhe)個場合下由校方所頒發的獎(jiang)(jiang)項(xiang)。
在狄拉(la)克去世(shi)之后(hou)，立即(ji)有兩個研究機(ji)構設(she)了年(nian)(nian)度(du)獎(jiang)(jiang)項來紀念狄拉(la)克：英國物(wu)(wu)(wu)理(li)學會(hui)頒(ban)發(fa)狄拉(la)克獎(jiang)(jiang)章(zhang)和獎(jiang)(jiang)金以表(biao)揚“在理(li)論（包含數學和計算(suan)方(fang)法）物(wu)(wu)(wu)理(li)上的(de)杰出貢獻”。最初的(de)三個獲獎(jiang)(jiang)人分別為史蒂芬(fen)·霍金（1987年(nian)(nian)）、約(yue)翰·斯圖爾特·貝(bei)爾（1988年(nian)(nian)）和羅杰·彭羅斯（1989年(nian)(nian)）；國際理(li)論物(wu)(wu)(wu)理(li)中心（International Centre for Theoretical Physics，簡(jian)稱：ICTP）在每年(nian)(nian)8月8日(ri)(ri)（狄拉(la)克的(de)生日(ri)(ri)）頒(ban)發(fa)ICTP狄拉(la)克獎(jiang)(jiang)章(zhang)。另外，英國物(wu)(wu)(wu)理(li)學會(hui)在布里斯托的(de)出版總部取名作狄拉(la)克樓。
佛羅(luo)里達(da)州立大學的狄拉克-赫爾曼(man)獎(jiang)是由布魯(lu)斯·赫爾曼(man)博士(shi)（狄拉克最后一(yi)個博士(shi)學生）于(yu)1997年所設立以獎(jiang)勵該校理論物(wu)理研(yan)究人員(yuan)的杰出表現(xian)。
位于(yu)佛羅(luo)里(li)(li)達(da)州(zhou)(zhou)立(li)大學(xue)(xue)的保羅(luo)·狄(di)拉克(ke)科學(xue)(xue)圖書館(guan)，1989年由曼(man)琪所成立(li)。狄(di)拉克(ke)生前的論文都收藏(zang)于(yu)此，館(guan)外則設有(you)其(qi)(qi)銅像。佛羅(luo)里(li)(li)達(da)州(zhou)(zhou)塔拉哈(ha)西國(guo)家(jia)強磁實驗室所在(zai)的那條(tiao)路被(bei)命名(ming)為(wei)“Paul Dirac Drive”。而在(zai)他的家(jia)鄉布里(li)(li)斯托，迪高特鎮上的一條(tiao)路被(bei)命名(ming)為(wei)“Dirac Way”。英(ying)國(guo)廣播公司將其(qi)(qi)開發(fa)的一種影像壓(ya)縮格式以狄(di)拉克(ke)命名(ming)。
狄拉克因創立(li)有效的(de)、新型式的(de)原子理論而獲得(de)1933年的(de)諾貝(bei)爾(er)物(wu)理學獎(jiang)。
狄拉克(ke)發展(zhan)了量子力(li)學，提出了著名的(de)狄拉克(ke)方(fang)程，并且從理論上預言了正電子的(de)存(cun)在。
狄(di)拉克原來(lai)從事相對論動力學的(de)研究，自從1925年海森伯訪(fang)問劍(jian)橋大(da)學以后，狄(di)拉克深受影響，把精力轉向量(liang)子力學的(de)研究。
1928年他把相(xiang)對論引進(jin)了(le)(le)(le)量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)力學(xue)，建(jian)立(li)了(le)(le)(le)相(xiang)對論形(xing)式的(de)(de)薛定諤方(fang)(fang)(fang)程(cheng)，也就(jiu)是(shi)著(zhu)名的(de)(de)狄(di)拉克(ke)方(fang)(fang)(fang)程(cheng)。這一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)方(fang)(fang)(fang)程(cheng)具有(you)兩個(ge)(ge)(ge)(ge)特點：一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)是(shi)滿足相(xiang)對論的(de)(de)所有(you)要求，適用(yong)于運(yun)動(dong)速度無論多快(kuai)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)；二是(shi)它(ta)(ta)能自動(dong)地導出電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)有(you)自旋的(de)(de)結(jie)論。這一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)方(fang)(fang)(fang)程(cheng)的(de)(de)解(jie)很特別，既包(bao)(bao)括(kuo)正能態，也包(bao)(bao)括(kuo)負能態。狄(di)拉克(ke)由此做出了(le)(le)(le)存(cun)在(zai)正電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)預言，認為正電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)是(shi)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)鏡像(xiang)，它(ta)(ta)們具有(you)嚴格相(xiang)同(tong)的(de)(de)質量(liang)，但是(shi)電(dian)(dian)荷符號相(xiang)反。狄(di)拉克(ke)根據這個(ge)(ge)(ge)(ge)圖象，還預料存(cun)在(zai)著(zhu)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)和一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)正電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)互相(xiang)湮(yin)滅(mie)(mie)放出光子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)過程(cheng)；相(xiang)反，這個(ge)(ge)(ge)(ge)過程(cheng)的(de)(de)逆過程(cheng)，就(jiu)是(shi)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)光子(zi)(zi)(zi)(zi)湮(yin)滅(mie)(mie)產生(sheng)出一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)和一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)正電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)過程(cheng)也是(shi)可能存(cun)在(zai)的(de)(de)。1932年，美國物(wu)理學(xue)家安德森（1923-）在(zai)研究宇(yu)宙射線簇(cu)射中(zhong)高(gao)能電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)徑跡的(de)(de)時候，奇怪地發現強磁場中(zhong)有(you)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)半(ban)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)向(xiang)(xiang)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)方(fang)(fang)(fang)向(xiang)(xiang)偏轉(zhuan)，另(ling)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)半(ban)向(xiang)(xiang)相(xiang)反方(fang)(fang)(fang)向(xiang)(xiang)偏轉(zhuan)，經過仔細辨認，這就(jiu)是(shi)狄(di)拉克(ke)預言的(de)(de)正電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)。后來很快(kuai)又(you)發現了(le)(le)(le)γ射線產生(sheng)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)對，正、負電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)碰(peng)撞“湮(yin)滅(mie)(mie)”成光子(zi)(zi)(zi)(zi)等現象，全面(mian)印證了(le)(le)(le)狄(di)拉克(ke)預言的(de)(de)正確(que)性。狄(di)拉克(ke)的(de)(de)工(gong)作，開創了(le)(le)(le)反粒(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)和反物(wu)質的(de)(de)理論和實驗研究。
狄(di)拉克(ke)是(shi)量(liang)子輻射理論(lun)的(de)(de)創始人(ren)，曾經和費米(mi)各(ge)自獨立發現(xian)了(le)費米(mi)-狄(di)拉克(ke)統計法。狄(di)拉克(ke)還在(zai)美(mei)國佛羅里達州立大學(xue)(xue)發表過大量(liang)有(you)(you)關宇(yu)宙(zhou)學(xue)(xue)方面(mian)的(de)(de)論(lun)文，推動(dong)宇(yu)宙(zhou)學(xue)(xue)研究(jiu)的(de)(de)發展。特別值(zhi)得一(yi)提的(de)(de)是(shi)，狄(di)拉克(ke)早在(zai)本世紀三十年代，就(jiu)從理論(lun)上提出可(ke)能(neng)存(cun)在(zai)磁(ci)單極的(de)(de)預言。近代物理學(xue)(xue)來(lai)有(you)(you)關磁(ci)單極的(de)(de)理論(lun)研究(jiu)和實驗探測取(qu)得了(le)迅速(su)發展。1982年國外已有(you)(you)報(bao)道，宣稱有(you)(you)人(ren)發現(xian)了(le)磁(ci)單極存(cun)在(zai)的(de)(de)證據。當然(ran)，假如(ru)真能(neng)從實驗上證實磁(ci)單極存(cun)在(zai)，一(yi)定會引起物理理論(lun)的(de)(de)深刻變化(hua)。
總結起來，狄拉克(ke)對物理(li)學的(de)主(zhu)要貢(gong)獻是：給出(chu)描述相(xiang)對論(lun)性費米(mi)粒子(zi)(zi)的(de)量(liang)(liang)子(zi)(zi)力學方(fang)(fang)(fang)(fang)程（狄拉克(ke)方(fang)(fang)(fang)(fang)程），給出(chu)反粒子(zi)(zi)解；預言磁單極(ji)；費米(mi)—狄拉克(ke)統計(ji)。另外在量(liang)(liang)子(zi)(zi)場(chang)論(lun)尤(you)其(qi)是量(liang)(liang)子(zi)(zi)電動(dong)力學方(fang)(fang)(fang)(fang)面(mian)也(ye)(ye)作(zuo)出(chu)了奠基性的(de)工作(zuo)。在引(yin)力論(lun)和引(yin)力量(liang)(liang)子(zi)(zi)化方(fang)(fang)(fang)(fang)面(mian)也(ye)(ye)有杰出(chu)的(de)工作(zuo)。
到了(le)1927年(nian)，由于許多開創性(xing)的(de)(de)(de)工作，狄(di)(di)拉(la)克(ke)已成了(le)科學(xue)(xue)界中(zhong)知名(ming)的(de)(de)(de)人物(wu)。證據就是他受到邀請參加了(le)第五屆索爾維(wei)會議（電子(zi)與光子(zi)）。同年(nian)，狄(di)(di)拉(la)克(ke)被(bei)選為圣約翰學(xue)(xue)院院士，并(bing)在1929年(nian)被(bei)任命為數學(xue)(xue)物(wu)理的(de)(de)(de)高級講師。 此時(shi)，狄(di)(di)拉(la)克(ke)正著手電子(zi)的(de)(de)(de)相對論(lun)性(xing)量子(zi)理論(lun)。當時(shi)雖然已經有了(le)克(ke)萊(lai)因-戈爾登方(fang)程，但狄(di)(di)拉(la)克(ke)認為問題并(bing)未被(bei)解決。這個方(fang)程可(ke)能給出負值的(de)(de)(de)概率，量子(zi)力(li)學(xue)(xue)對概率的(de)(de)(de)詮(quan)釋(shi)無法(fa)解釋(shi)這個問題。
就(jiu)在(zai)1928年狄(di)拉克(ke)提出了描述電(dian)(dian)(dian)子的(de)(de)相(xiang)對(dui)論(lun)性方程(cheng)——狄(di)拉克(ke)方程(cheng)，并(bing)獨立(li)于(yu)沃爾夫岡(gang)·泡利的(de)(de)工作發(fa)現(xian)(xian)了描述自(zi)旋的(de)(de)2x2矩(ju)陣(zhen)。亞伯拉罕·派(pai)斯曾引述狄(di)拉克(ke)如此說道：“我(wo)相(xiang)信(xin)我(wo)獨立(li)得到(dao)了它（自(zi)旋矩(ju)陣(zhen)），泡利也許也是獨立(li)于(yu)我(wo)得到(dao)這個結(jie)果。” 然而狄(di)拉克(ke)方程(cheng)與克(ke)萊(lai)因-戈(ge)登(deng)方程(cheng)有相(xiang)同的(de)(de)問(wen)題，存在(zai)無法解(jie)釋(shi)的(de)(de)負能量解(jie)。這促使狄(di)拉克(ke)預測電(dian)(dian)(dian)子的(de)(de)反粒(li)子——正電(dian)(dian)(dian)子的(de)(de)存在(zai)。他詮(quan)釋(shi)正電(dian)(dian)(dian)子來自(zi)于(yu)填滿電(dian)(dian)(dian)子的(de)(de)狄(di)拉克(ke)之海。正電(dian)(dian)(dian)子于(yu)1932年由卡爾·安德(de)森在(zai)宇(yu)宙射線中(zhong)觀察到(dao)而證實。狄(di)拉克(ke)方程(cheng)同時(shi)能夠解(jie)釋(shi)自(zi)旋是作為一種相(xiang)對(dui)論(lun)性的(de)(de)現(xian)(xian)象(xiang)。
由于(yu)(yu)恩里科·費(fei)米在1934年的(de)(de)β衰變理論牽涉到粒(li)子的(de)(de)毀(hui)滅與(yu)創造，使(shi)狄(di)(di)拉克(ke)(ke)(ke)方(fang)(fang)程(cheng)(cheng)詮釋(shi)作(zuo)任(ren)意自旋?/2之點粒(li)子的(de)(de)場(chang)(chang)方(fang)(fang)程(cheng)(cheng)，其中場(chang)(chang)量子化的(de)(de)過程(cheng)(cheng)包(bao)含了反交換律。因此(ci)在1934年，海森堡將(jiang)狄(di)(di)拉克(ke)(ke)(ke)方(fang)(fang)程(cheng)(cheng)重(zhong)新詮釋(shi)作(zuo)所(suo)有基(ji)本粒(li)子（夸(kua)克(ke)(ke)(ke)與(yu)輕(qing)子）的(de)(de)場(chang)(chang)方(fang)(fang)程(cheng)(cheng)——狄(di)(di)拉克(ke)(ke)(ke)場(chang)(chang)方(fang)(fang)程(cheng)(cheng)。在理論物理中，這(zhe)個場(chang)(chang)方(fang)(fang)程(cheng)(cheng)處于(yu)(yu)與(yu)麥克(ke)(ke)(ke)斯(si)韋(wei)方(fang)(fang)程(cheng)(cheng)、楊-米爾斯(si)規范(fan)理論、愛因斯(si)坦場(chang)(chang)方(fang)(fang)程(cheng)(cheng)同等核心的(de)(de)地(di)位。狄(di)(di)拉克(ke)(ke)(ke)被視(shi)作(zuo)量子電動力學(xue)的(de)(de)奠基(ji)者，也是第一個使(shi)用量子電動力學(xue)這(zhe)個名(ming)詞(ci)的(de)(de)人。
另外在(zai)1930年代(dai)早期，他(ta)也提出了(le)真空極化的概念。對于下(xia)一個(ge)世代(dai)的理(li)論學(xue)者(zhe)施溫格(ge)、費(fei)曼、朝永振一郎、戴森等人而言(yan)，這個(ge)工作(zuo)是量子電(dian)動力學(xue)發展的關鍵。
1930年狄拉(la)(la)(la)克出版了(le)他的(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)子(zi)力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)著作(zuo)著作(zuo)《量(liang)(liang)子(zi)力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)原理》，這是物理史上(shang)重要的(de)(de)(de)(de)(de)里(li)程(cheng)碑，至今(jin)(jin)仍(reng)是量(liang)(liang)子(zi)力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)經典教(jiao)材。在(zai)這本書中(zhong)(zhong)，狄拉(la)(la)(la)克將海森堡在(zai)矩(ju)陣力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)以及薛定諤在(zai)波動(dong)力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)整合成一個數學(xue)(xue)(xue)體系(xi)(xi)，當中(zhong)(zhong)連結了(le)可觀(guan)測量(liang)(liang)與希爾伯特空(kong)間中(zhong)(zhong)作(zuo)用子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)系(xi)(xi)。書中(zhong)(zhong)也介紹了(le)量(liang)(liang)子(zi)力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)中(zhong)(zhong)廣(guang)泛應用的(de)(de)(de)(de)(de)狄拉(la)(la)(la)克δ函數。延續狄拉(la)(la)(la)克在(zai)1939年的(de)(de)(de)(de)(de)文章(zhang)，1939年他在(zai)此(ci)書第(di)三版中(zhong)(zhong)加入了(le)他的(de)(de)(de)(de)(de)數學(xue)(xue)(xue)符號(hao)系(xi)(xi)統——狄拉(la)(la)(la)克符號(hao)。直到今(jin)(jin)天，狄拉(la)(la)(la)克符號(hao)仍(reng)然(ran)是最廣(guang)泛使用的(de)(de)(de)(de)(de)一套量(liang)(liang)子(zi)力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)符號(hao)系(xi)(xi)統。
1932年狄拉(la)克(ke)接替(ti)約瑟夫·拉(la)莫(mo)爾(er)(er)擔任(ren)劍橋大學盧(lu)卡斯數(shu)學教授。1933年狄拉(la)克(ke)與(yu)薛(xue)定(ding)諤共同(tong)獲得諾貝(bei)爾(er)(er)物理獎。他(ta)卻對盧(lu)瑟福說(shuo)，他(ta)不(bu)想出名(ming)(ming)，他(ta)想拒絕這個榮譽(yu)。盧(lu)瑟福對他(ta)說(shuo)：“如果(guo)你這樣(yang)做(zuo)，你會更出名(ming)(ming)，人家(jia)更要來麻煩你。” 1933年12月12日(ri)，狄拉(la)克(ke)在(zai)斯德(de)哥爾(er)(er)摩發(fa)表了諾貝(bei)爾(er)(er)獎得獎演(yan)說(shuo)，題(ti)目為“電子與(yu)正(zheng)電子的理論(lun)”。
1931年(nian)(nian)(nian)在(zai)一篇“量子化電磁場中(zhong)的(de)奇點(dian)”的(de)文章中(zhong)，狄(di)拉克探討了磁單極(ji)(ji)這個想法。1933年(nian)(nian)(nian)，延續了其1931年(nian)(nian)(nian)的(de)論文，狄(di)拉克證明(ming)了單一磁單極(ji)(ji)的(de)存在(zai)就足以(yi)解釋電荷的(de)量子化。在(zai)1975年(nian)(nian)(nian)、1982年(nian)(nian)(nian)以(yi)及2009年(nian)(nian)(nian)都有(you)研究結果指出磁單極(ji)(ji)可能存在(zai)。但到目前為止，仍沒有(you)磁單極(ji)(ji)存在(zai)的(de)直接證據。即使如此(ci)，某(mou)些大統一理論仍包(bao)含(han)磁單極(ji)(ji)，用(yong)于解釋宇宙結構的(de)形成(cheng)。狄(di)拉克的(de)磁單極(ji)(ji)是(shi)第(di)一次將拓樸學的(de)概念用(yong)于處理物理問題。
在(zai)1937年(nian)，狄(di)拉克提出(chu)了大數(shu)假(jia)說(shuo)。他(ta)比較了兩個(ge)不帶量(liang)綱的(de)量(liang)值：基本作用力(li)（在(zai)此為(wei)引力(li)與(yu)(yu)電磁力(li)）的(de)比值與(yu)(yu)宇宙年(nian)齡的(de)尺度，發現(xian)兩者皆落在(zai)約39個(ge)數(shu)量(liang)級。狄(di)拉克猜(cai)測這(zhe)可能并非(fei)巧(qiao)合，兩者或(huo)許存在(zai)某種關聯性(xing)。參(can)考(kao)了愛德華(hua)·亞瑟·米爾(er)恩的(de)理(li)論，允(yun)許引力(li)常數(shu)隨時間改變。基于這(zhe)些(xie)假(jia)設，他(ta)設計(ji)了一(yi)個(ge)自己的(de)宇宙學的(de)模型。
