狄拉克的哪一方法成為量子電動力學的基礎?
二次量子化
還原論是將世界上的事物的解釋簡化到一些基礎的理論的哲學觀點。在粒子物理學這個觀點是提出一個可以解釋世界上的一切的一種最基礎的物理理論，或者用一個比較大眾化的語言來說，來尋找一個概括宇宙一切的公式。但在粒子物理學的發展過程中也一直有人批評這種極端的還原論。這些批評者中有粒子物理學家、化學家、生物學家、固態物理學家和整體論者。他們並不向標準模型理論本身挑戰，但他們認為基本粒子的特性並不一定也是它們所組成的原子、分子或更大的結構的特性，尤其是它們並不能表達很多粒子組成的系統的特性。基於混沌理論，一些批評者認為即使物理學家完全認識基本粒子的所有的特性的話，人們以此不能完全理解所有的自然的過程；另一些批評者懷疑人們能夠完全理解基本粒子的特性。
保羅•埃德里安•莫里斯•狄拉克，OM，FRS是英國一位理論物理學家，也是量子力學的奠基者之一。曾經主持劍橋大學的盧卡斯數學教授席位，並在佛羅里達州立大學度過他人生的最後十四個年頭。狄拉克在物理學上有諸多開創性的貢獻。他統合了維爾納•海森堡的矩陣力學和埃爾溫•薛丁格的波動力學，發展出了量子力學的基本數學架構。他給出的狄拉克方程式可以描述費米子的物理行為，解釋了粒子的自旋，並且首先預測了反粒子的存在。而他在路徑積分和二次量子化也扮演了的先驅者的角色，為後來量子電動力學的發展奠定了重要的基礎。此外，他將拓樸的概念引入物理學，提出了磁單極的理論。1933年，因為「發現了在原子理論裡很有用的新形式」，狄拉克和薛丁格共同獲得了諾貝爾物理學獎，是當時史上最年輕獲獎的理論物理學家。
這個方法與古典哈密頓力學理正則變換相類似，允許使用不同組的變數基底。此外，為了處理連續的變數，狄拉克引入了新的數學工具—狄拉克函數。狄拉克也開始研究輻射理論。在他的文章「吸收和放出輻射的量子理論」中，他運用二次量子化的技巧將波函數量子化，進一步將光子輻射與玻色-愛因斯坦統計連結起來。在這個方法中，粒子集合的量子態是以其粒子在各能態中的分布來表示，並以粒子的創造與消滅來對量子態作改變。狄拉克展示了兩種方法是等價的，將電磁場以光子處理或將場作量子化。事實上，這個工作引發了新的物理課題—量子場論，而二次量子化則成為後來量子電動力學的基礎。1927年2月狄拉克來到哥廷根，在此他待了幾個月並結識了馬克斯•玻恩、羅伯特•奧本海默等人。到了1927年，由於許多開創性的工作，狄拉克已成了科學界中知名的人物。證據就是他受到邀請參加了第五屆索爾維會議。同年，狄拉克被選為聖約翰學院院士，並在1929年被任命為數學物理的高級講師。此時，狄拉克正著手電子的相對論性量子理論。當時雖然已經有了克萊因-戈爾登方程式，但狄拉克認為問題並未被解決。這個方程式可能給出負值的機率，量子力學對機率的詮釋無法解釋這個問題。
二次大戰開戰之後，由於缺乏足夠的教職人員，狄拉克在教學上的負擔加重。另外，他還必須指導許多研究生。在之前，狄拉克一向試圖避免這類的責任，而更傾向獨自一人作研究。其中的例外是在1930到1931年接手指導了福勒的學生錢德拉塞卡，以及1935到1936年因為馬克斯•玻恩離開劍橋去了愛丁堡而收了兩個原先玻恩指導的學生。一生之中，狄拉克所指導的學生不到十二人。戰爭期間，狄拉克投入研發同位素分離法以取得鈾235。這在原子能的應用上是極關鍵的技術。他與彼得•卡皮查嘗試開發用離心機將氣體混合物分離的方法，但其實驗後來因卡皮查受困俄國而停擺。1941年，狄拉克與牛津大學法蘭西斯•西蒙的團隊展開合作，提供了許多對於統計方法的實用意見。這些方法在今日人們依然在使用。此外，他還是伯明罕團隊在計算臨界質量上的非正式顧問。他從他寫下的哈密頓形式出發，試圖讓量子電動力學建立在「合邏輯的基礎」上。他找到一種更新的方法來計算異常磁偶矩，並且以海森堡繪景重新推導了蘭姆位移。但儘管付出巨大的努力，狄拉克終其一生仍未能發展出滿意的理論。