تاریخ نظریه نسبیت خاص را توصیف توسعه طرح تجربی و مفهومی و یافته در فیزیک نظری است که به درک جدیدی از فضا و زمان است. پس از یک سری کار مقدماتی نظری و تجربی توسط نویسندگان مختلف در قرن نوزدهم ، این تحول در سالهای حدود 1900 به ویژه توسط هندریک آنتون لورنتس و هنری پوانکاره آغاز شد و در سال 1905 در تدوین نظریه ویژه نسبیت توسط آلبرت انیشتین به اوج رسید . در نتیجه ، این تئوری بویژه توسط هرمان مینکوفسکی گسترش یافت .
فهرست
- 1بررسی اجمالی
- 2اتر و الکترودینامیک اجسام در حال حرکت
- 3نظریه ویژه نسبیت
- 4اولویت
- 5همچنین ببینید
- ششمادبیات
- هفتمپیوندهای وب
بررسی اجمالی [ ویرایش | ویرایش منبع ]
اسحاق نیوتن اصول، در سال 1687 منتشر شده است، فرض فضای مطلق و مطلق زمان . در همان زمان، گالیله، اصل از نسبیت در نظریه خود معتبر است ، با توجه به آن همه مشاهده که یکنواخت حرکت نسبت به یکدیگر می توانید حالت مطلق خود را از حرکت مشخص نیست. بنابراین چشم اندازهای آنها برابر و با تحول گالیله برابر است . هیچ قاب مرجع ممتازی وجود ندارد. در اواخر قرن 19 ، فیزیکدانان مختلف تأکید کردند که به طور دقیق ، این منجر به تکثیر "فضاهای مطلق" شد - مثلاً لودویگ لانژکه معرفی عملیاتی توجیه مدت اینرسی سیستم در 1885 . ارنست ماخ مطلق بودن فضا و زمان را از نظر پدیدارشناختی و تجربی به اندازه کافی پایه گذاری نمی کرد. [1]
همتای "فضای مطلق" مکانیک اتر در الکترودینامیک بود . این مفهوم مبتنی بر این فرض است که تا آغاز قرن بیستم مورد سؤال قرار نگرفت ، امواج برای انتشار نیاز به یک رسانه دارند. در قیاس با صدا ، که به انتشار هوا نیاز دارد ، "اتر" برای نور فرض شد ، که به عنوان ماده نیز ارائه شد. جیمز کلرک ماکسول این نیاز را به گونه ای تدوین کرد که همه پدیده های نوری و الکتریکی در یک رسانه پخش می شوند. تحت این فرضیات ، سرعت نور توسط معادلات ماکسول ارائه شده استمقدار داده شده فقط نسبت به اتر است. در نتیجه فرضیه آن زمان گسترده که استر در حال استراحت بوده و در کنار زمین حمل نمی شود ، می توان وضعیت حرکت زمین را نسبت به استر تعیین کرد و از آن به عنوان یک سیستم مرجع عالی استفاده کرد. با این حال ، تمام تلاشها برای تعیین حرکت نسبی زمین به سمت وی ناکام ماند. [2]
از سال 1892 این منجر به توسعه الكترودینامیك ماكسول-لورنتزی توسط هندریك آنتون لورنتس شد كه براساس اتر کاملاً ثابت قرار داشت. غیر قابل کشف بودن آن با این فرض توضیح داده شد که اجسام در حال حرکت در اتر کوتاه می شوند ( انقباض طول ) ، و فرآیندهای بدن در حال حرکت در اتر کند می شوند ( اتساع زمان ). اساس این امر این بود که تحول گالیله با تحول لورنتز جایگزین شد . در کار بعدی خود از سال 1904 ، لورنتس تنها توانست تا حدودی اصل نسبیت را عملی کند. [3] Henri Poincareدر سال 1904 به رسمیت شناخته شد که عدم امکان بیش از سرعت نور برای همه ناظران ویژگی اصلی "مکانیک جدید" (یعنی نظریه لورنتس) است. وی در سال 1905 موفق به تعمیم بدنی كامل و رسمیت دقیق ریاضی از الكترودینامیك لورنتس شد و بدین وسیله وی اصل نسبیت را به عنوان یك قانونی معتبر جهانی از طبیعت شامل الكترودینامیك و گرانش - اما او همچنان به وجود اتر و تمایز بین "واقعی" و "آشكار" پایبند بود. طول و زمان های ثابت.
آلبرت انیشتین سرانجام در سال 1905 با تئوری خاص نسبیت (SRT) با تغییر مفاهیم فضا و زمان و با از بین بردن استر ، دوباره تفسیر کامل از الکترودینامیک لورنتزی موفق شد. [4] انیشتین این نتایج را منحصراً از اصل نسبیت و اصل ثبات سرعت نور به دست آورد ، که او تئوری خود را بر اساس فرضیات بنا کرد. با حذف مفهوم اتر ، دیگر دلیلی برای تمایز بین مختصات "واقعی" و "آشکار" وجود نداشت ، همانطور که در مورد پوینکاره و لورنتز نیز وجود داشت. همه اینها راه را برای تئوری های میدانی نسبی و رشد نسبیت عام به وجود آورد(ART) رایگان. به گفته اینشتین ، تحقیقات در مورد SRT توسط هرمان مینکوفسکی ، از جمله دیگر ، که در سال 1907 پایه رسمی برای مفهوم امروز از فضای چهار بعدی - زمان - توسعه داد ، ادامه یافت .
اتر و الکترودینامیک بدنهای متحرک [ ویرایش | ویرایش منبع ]
مدل های اتر و معادلات ماکسول [ ویرایش | ویرایش منبع ]
در قرن نوزدهم ، عمدتاً از طریق کار توماس یانگ (1804) و آگوستین ژان فرسن (1816) ، به این نتیجه رسیدند که نور به عنوان یک موج عرضی در یک رسانه (" اتر سبک ") پخش می شود که بسیاری آن را الاستیک می دانند. جامد فهمیده شد با این حال ، هنوز تمایز بین پدیده های نوری از یک طرف و پدیده های الکترودینامیکی از سوی دیگر انجام شده است. این بدان معناست که برای هر یک از این پدیده ها باید انواع اتر جداگانه ای ساخته شود. با این وجود ، تلاش برای متحد کردن این گونه های استر و ارائه توضیحات مکانیکی کاملاً معتبر از استر انجام نشد. [5]
جیمز کلرک ماکسول
پس از کار مقدماتی توسط فیزیکدانانی چون مایکل فارادی ، لرد کلوین و دیگران ، جیمز کلرک ماکسول (1864) معادلات اساسی برق و مغناطیس را ایجاد کرد ، به اصطلاح معادلات ماکسول . وی مدلی را طراحی کرد که در آن می توان پدیده های نوری و الکترودینامیک را به یک اتر واحد الکترومغناطیسی ردیابی کرد و نور را به عنوان یک موج الکترومغناطیسی تعریف کرد که به طور مداوم با سرعت نور در رابطه با اتر پخش می شود. [6]به عنوان یک نتیجه مهم دیگر این تئوری ، ماکسول (1873) وجود "تنش" های الکترواستاتیک و مغناطیسی را که می توانند بر بدن ها فشار بیاورند بدست آورد - پیامد مستقیم این فشار تابشی است که توسط نور اعمال می شود . آدولفو بارتولی (1876) وجود همان فشار را از ملاحظات ترمودینامیکی استنباط کرد. [7]
پس از آنکه هاینریش هرتس (1887) وجود امواج الکترومغناطیسی را نشان داد ، سرانجام نظریه ماکسول به طور گسترده پذیرفت. الیور هویزید (1889) و هرتز (1890 الف ، ب) نسخه های مدرن معادلات ماکسول را معرفی کردند ، که اساس مهمی برای توسعه بیشتر الکترودینامیک (معادلات "ماکسول-هرتز" و "هویزید - هرتز") تشکیل داد. در پایان ، این فرم ارائه شده توسط Heaviside بود که به طور کلی پذیرفته شد. با این حال ، در اوایل سال 1900 ، نظریه هرتس به طور تجربی رد شد و مجبور به کنار کشیدن شد. [8] [9]خود هرتز یکی از آخرین حامیان "جهان بینی مکانیکی" بود که بر طبق آن ، کلیه فرآیندهای الکترومغناطیسی باید در اثر برخورد مکانیکی و اثرات تماسی در اتر ردیابی شوند. [10]
منبع
https://de.wikipedia.org/wiki/Geschichte_der_speziellen_Relativit%C3%A4tstheorie
در این وبلاگ به ریاضیات و کاربردهای آن و تحقیقات در آنها پرداخته می شود. مطالب در این وبلاگ ترجمه سطحی و اولیه است و کامل نیست.در صورتی سوال یا نظری در زمینه ریاضیات دارید مطرح نمایید .در صورت امکان به آن می پردازم. من دوست دارم برای یافتن پاسخ به سوالات و حل پروژه های علمی با دیگران همکاری نمایم.در صورتی که شما هم بامن هم عقیده هستید با من تماس بگیرید.