Уравнение Дирака повлияло на развитие квантовой теории поля следующим образом:
- Позволило объяснить взаимодействие свободных электронов с электромагнитным полем, рассеяние света на электроне (эффект Комптона), рождение фотоном электронно-позитронной пары и другие явления. 1
- Дало более точную формулу для уровней энергии атома водорода и водородоподобных атомов (ионов), включающую тонкую структуру уровней, а также объяснило эффект Зеемана. 1
- На основе уравнения Дирака были найдены формулы для вероятностей рассеяния фотонов свободными электронами (эффект Комптона) и излучения электрона при его торможении (тормозного излучения), получившие экспериментальное подтверждение. 1
- Теория Дирака первой поставила вопрос о физических свойствах вакуума, из которых она вывела существование электронов и позитронов. 2 Из идеи Дирака также следовала возможность поляризации вакуума. 2
Однако у теории, включающей лишь уравнение Дирака, взаимодействующее с классическим внешним электромагнитным полем, есть недостаток: она не описывает взаимодействие квантованного электронного поля с квантованным электромагнитным полем, в том числе рождение и уничтожение частиц — один из фундаментальных процессов релятивистской теории взаимодействующих полей. 1