狄拉克發現的直接原因以及他考慮這個問題的方法是調和兩個成功的高級物理理論的需要，當時這兩個理論已經有些不同步。到1928年，愛因斯坦的狹義相對論誕生已有20多年，已經被很好地理解和完全地證實。(這裡，描述引力的廣義相對論不在我們的討論范圍之內。引力在原子尺度上非常微弱，可以忽略。)另一方面，盡管海森堡和薛定諤的新量子理論是個相當年輕的理論，它們已提供了對原子結構的深入了解，並且成功地解釋了很多原先很難理解的現象。顯然，他們抓住了原子中電子動力學的基本特征。困難在於，海森堡和薛定諤給出的方程不是以愛因斯坦的相對論力學為基礎，而是以牛頓的古老的力學作為出發點。對所有速度比光速小得多的系統，牛頓力學是一個非常出色的近似，它包括了原子物理學和化學中的許多有趣的情況。然而，能用新量子理論處理的那些原子光譜的實驗數據非常精確，以致對“海森堡-薛定諤預言”的微小偏離也能觀測到。所以存在著強烈的“實用”動機去尋找一個基於相對論力學的、更精確的電子方程。不僅年輕的狄拉克，而且還有其他幾位資深物理學家也在尋找這樣的方程。

　　事後，我們能察覺到更多的既古老又基本的二重性在起作用，如:光相對於物質;連續相對於分立。這些二重性為實現對自然界統一描述的目標設置了巨大的障礙。在狄拉克和他的同代人試圖調和的理論中，相對論是光和連續的產物，而量子理論是物質和分立的產物。在狄拉克的革命按其規律發展之後，在思路拓展的觀念混合物，即我們稱其為量子場論中，所有的二重性都被協調了。

　　光/物質和連續/分立這些二重性有著深刻的含義。最早的有感知力的原始人類就注意到了它們。古希臘人已經清晰地把它們表述了出來，並為此展開了辯論，但毫無結論。特別是，亞裡士多德把火和土作為初始元素——光相對於物質。他反對原子論者，讚同充滿基本物質的空間(“自然憎惡真空”)——維護連續，反對分立。

　　這些二重性並沒有因經典物理的成功而消除;實際上，它們的矛盾更尖銳了。

　　牛頓的力學最適合描述剛體在空間中的運動。牛頓本人在很多地方猜測過這些二重性的哪一面可能佔首要地位，而牛頓的追隨者們則強調他的“堅硬的、有質量的、不可穿透的”原子是自然的基本組分。甚至用粒子作為光的模型。

　　19世紀初期，一個截然不同的光的圖像獲得了巨大的成功，基於這個圖像，光是由波組成的。物理學家們都相信，應該存在一種連續的、充滿空間的以太來承載這些波。法拉第和麥克斯韋的發現改進和強化了這個觀點，將光等價於電磁場的作用，而電磁場本身就是充滿空間的連續實體。

　　如同路德維格·玻爾茲曼所做的那樣，麥克斯韋本人還成功地展示，如果氣體是由許多很小的、分立的、明顯分離開的原子組成，且這些原子可在除去原子之外的空虛的空間中運動，那麽所觀察到的氣體的性質，包括很多令人驚奇的細節，都可以得到解釋。此外，J. J.湯姆孫從實驗上，亨德裡克·洛侖茲從理論上，都證實了作為物質基本組元的電子的存在。看來電子是牛頓所欣賞的那種不可消滅的粒子。

　　這樣在20世紀開始時，具有兩種完全不同的理論特色的物理就不得不令人不舒服地共處了。麥克斯韋的電動力學是一個沒提到質量的電磁場和光的連續理論。

而牛頓的力學則是分立粒子的理論，它們唯一強製的性質是質量和電荷。　　早期的量子理論沿著這種二重性的分叉向兩個主要分支發展，但有一些交匯的跡象。

　　一個分支是處理光的，它始於普朗克關於輻射理論的工作，而在愛因斯坦的光子理論中達到了頂峰。它的中心結論是光以不可分割的最小單位，即光子的形式出現，光子的能量和動量正比於光的頻率。當然，這個分支就確立了光的類粒子的一面。

　　第二個分支始於玻爾的原子理論，而於處理電子問題的薛定諤波動方程處達到了巔峰。它確定繞原子核運動的電子的穩定組態與波振動的規則模式有關。 這個分支建立起了物質的類波特性。

　　這樣一來，基本的二重性問題就緩解了。光有點像粒子，電子有點像波。但鮮明的對比依然存在。特別是有兩個差別將光和物質明確地區別開來。

　　首先，如果光是由一些粒子組成的，那麽它們必須是一些很奇特的具有內部結構的粒子，因為光可以被極化。為合理地處理光的這種特性，它的粒子必須具有某種相應的性質。若隻說明一束光是由如此如此多的具有這般這般能量的光子組成，這些事實會告訴我們光束有多亮，是什麽顏色，但不能告訴我們它是怎樣極化的，因此這種對光束的描述是不充分的。要得到完整的描述，還必須能夠說出光束有什麽樣的極化方式，這意味著每一個光子必須以某種方式攜帶能保持光的極化記錄的箭頭。這似乎使我們背離了基本粒子的傳統觀念。如果存在箭頭，它是由什麽構成的?為什麽它不能與粒子分離開來?

　　第二點而且也是更為深刻的一點，即光子是瞬時即逝的。因為當你打開手電筒時，光可被輻射;也因為你用手蓋住了手電筒，光可被吸收。所以光的粒子可以被產生或消滅。光以及光子的這種基本的和熟悉的特性使我們遠遠背離了基本粒子的傳統觀念。物質的穩定性似乎要求不可消滅的組分，它們具有與瞬時即逝的光子根本不同的性質。

　　狄拉克方程和由它引發的危機最終迫使物理學家去超越所有這些二重性。其結果導致了一個統一的物質觀念，這當然是人類才智最偉大的成就之一。