اصل حرکت نسبی و هماهنگ سازی ساعت [ ویرایش | ویرایش منبع ]
هنری پوانکاره
در نیمه دوم قرن نوزدهم ، یک ساختمان به شدت مشغول ساخت یک شبکه جهانی ساعت همزمان با سیگنال های الکتریکی بود ، که در نتیجه ظرافت سرعت نور قبلاً در نظر گرفته شده بود. آنری پوانکاره (1898) را به خود جلب عواقب گسترده برای فلسفه و فیزیک از این. او اشاره کرد که هماهنگ سازی با سیگنال های نور تاثیر بر تعریف همزمانی در مکان های مختلف به حال، و در نتیجه تعریف همزمانی خالص است، بر اساس کنوانسیون راحتی. وی تصریح کرد: فرض سرعت ثابت نور در همه جهات (به عنوان مثال برای اهداف نجومی) به عنوان یک فرضیهوی افزود: "به منظور ارائه قوانینی مانند قانون گرانش نیوتون به سادگی ممکن است فایده ای داشته باشد. [41] در آثار دیگر ، پوانکار (1895 ، 1900a) اظهار داشت که او به یک حرکت مطلق یا کشف یک جنبش در رابطه با اتر اعتقاد ندارد و این دیدگاه را "اصل حرکت نسبی" می نامد. [42] در همان سال (1900b) Poincaré تصدیق كرد كه می توان زمان محلی لورنتس را با داشتن دو مشاهده كننده ساعت خود را با سیگنال های نور همگام سازی كرد (Poincaré- انیشتین همگام سازی) اگر بر اساس اصل نسبیت ، فرض کنید که در حال استراحت هستید ، نتیجه می گیرید که نور در هر دو جهت با همان سرعت در حال مسافرت است. اما اگر در رابطه با اتر جابجا شوند ، اشتباه می كردند و ساعتها نمی توانند همزمان باشند ( نسبیت همزمانی ). Poincaré بدین ترتیب زمان محلی را به عنوان چیزی تعریف کرد که بتواند از لحاظ جسمی با ساعتها تفسیر شود و نمایش داده شود - در تقابل واضح با تفسیر صرفاً ریاضی لورنتز. [43]
آلفرد بوچر (1903) مانند پوینکار توضیح داد که فقط حرکات نسبی اجساد به یکدیگر ، اما نه به اتر قابل تعیین است. اما برخلاف پوانکاره ، این نتیجه را به دست آورد که مفهوم اتر سبک پس از آن باید به هیچ وجه رد شود. نظریه ای که بوکر در زیر ساخته است با این وجود به دلایل آزمایشی و همچنین به دلایل محتوا غیرقابل استفاده بود - و بوچر با توجه به نسبیت فضا و زمان با وجود رد مفهوم اتر نتیجه ای نگرفت. [44]
نظریه لورنتز در سال 1904 [ ویرایش | ویرایش منبع ]
تحت تأثیر خواسته پوینکاره مبنی بر این که یک حرکت مطلق غیر قابل کشف است ، لورنتس (1904b) سرانجام به تکمیل قضیه خود از ایالات مربوطه نزدیک شد. او همچون ابراهیم ، یک مفهوم نظری میدانی از الکترونها ایجاد کرد که بر خلاف ابراهیم ، سعی در انقباض الکترون ها و در نتیجه اصل نسبیت داشت. این امر به وی این امکان را داد تا با استفاده از پالس الکترومغناطیسی ، نتیجه منفی آزمایش Trouton Noble (1903) را توضیح دهد ، که در آن گشتاور ناشی از باد اتر پیش بینی می شود . به همین ترتیب ، نتایج منفی آزمایشات ریلی و بریس (1902 ، 1904) در مورد تجدید حیاتتوضیح داده شود قدم مهم دیگر این بود که وی اعتبار تحول لورنتس را به نیروهای غیر برقی (در صورت وجود) گسترش داد. با این حال ، لورنتس نتوانست کواریانس کامل لورنتس را از معادلات الکترومغناطیسی نشان دهد. [45]
تقریباً در همان زمان که لورنتس در حال تهیه نظریه خود بود ، وین (1904a) مانند سرل (1897) قبل از او ، تصریح کرد که به دلیل وابستگی به سرعت جرم ، بیش از سرعت نور بیش از سرعت نور به مقدار نامحدود انرژی نیاز دارد و بنابراین غیرممکن است. و پس از نسخه نهایی نظریه لورنتس ، او (1904b) همان چیزی را از انقباض طول نتیجه گرفت ، زیرا در سریعتر از نور ، طول بدن یک مقدار تخیلی فرض می کند. [46]
با این حال ، ابراهیم (1904) نقص اساسی در نظریه لورنتز نشان داد. از یک سو ، این نظریه به گونه ای ساخته شده است که اصل نسبیت برآورده می شود ، اما باید منشأ الکترومغناطیسی همه نیروها نیز نشان داده شود. ابراهیم نشان داد که هر دو فرض ناسازگار هستند ، زیرا در نظریه لورنتس الکترون های پیمان شده به انرژی اتصال غیر الکتریکی نیاز دارند که ثبات ماده را تضمین می کند. در نظریه الکترونی سفت و سخت ابراهیم ، چنین انرژی لازم نبود. [47] حال این سؤال پیش می آید که آیا جهان بینی الکترومغناطیسی (سازگار با نظریه ابراهیم) یا اصل نسبیت (سازگار با نظریه لورنتس) صحیح بوده است. [29] [48]
پوانکاره (1904) در حال حاضر با در نظر گرفتن نظریه جدید لورنتس ، آن را در سخنرانی در ماه سپتامبر در سنت لوئیس تعریف کرد.(با تلفیق اصل نسبیت گالیله با قضیه لورنتس از ایالات مربوطه) "اصل نسبیت" به عنوان الزامی که قوانین طبیعت باید برای همه ناظران یکسان باشد ، صرف نظر از اینکه آنها حرکت می کنند یا خیر و بنابراین وضعیت مطلق حرکت آنها ناشناخته است باید بماند وی روش همگام سازی ساعت خود را از طریق نور مشخص کرد و بدین ترتیب تفسیر فیزیکی وی از زمان محلی را توضیح داد و توضیح داد که ممکن است یک "روش جدید" یا "مکانیک جدید" بیاید ، که این امر مبتنی بر غیرممکن بودن بیش از سرعت نور است (همچنین برای ناظران که نسبت به اتر حرکت می کنند). با این حال ، او با انتقاد خاطرنشان كرد كه هم اصل نسبیت ، هم اكتیو و هم واکنش نیوتن ، قانون حمایت از توده هاو همچنین قانون حفظ انرژی به هیچ وجه قطعی نیست. [49]
در ماه نوامبر (1904) کوهن امکان تفسیر فیزیکی از نظریه لورنتس را (که او با خود مقایسه کرد) نشان داد. وی با اندازه گیری میله ها و ساعت ها به ارتباط نزدیک با اندازه گیری اشاره کرد. اگر اینها در اتر لورنتزی قرار بگیرند ، طول و زمان "واقعی" را نشان می دهند ، و اگر جابجا شوند ، مقادیر انقباضی یا گسسته شده را نشان می دهند. مانند پوانکاره ، کوهن اظهار نظر مهمی را در مورد زمان محلی ایجاد می کند که نور به عنوان یک موج کروی بر روی زمین پخش می شود ، یعنی هنگامی که نور در زمین به صورت ایزوتروپی پخش می شود. برخلاف لورنتز و پوانکاره ، کوهن دریافت که تمایز بین مختصات "واقعی" و "ظاهری" در نظریه لورنتس بسیار مصنوعی به نظر می رسد ، از آنجا که هیچ آزمایشی نمی تواند وضعیت واقعی حرکت را نشان دهد و همه مختصات برابر هستند. از سوی دیگر ، کوهن معتقد بود که همه اینها فقط برای زمینه نوری معتبر است ، در حالی که ساعتهای مکانیکی می توانند زمان "واقعی" را نشان دهند.[27]
مقاله لورنتس از سال 1904 توسط ریچارد گانس در شماره شماره 4 مکمل دو هفته ای در سالنامه های فیزیک (با ذکر تغییر و تحول لورنتس ) خلاصه شد ، [50] که آلبرت انیشتین و در همان زمان استفاده می شود برای خلاصه ای از مقاله های مهم بین المللی. قابل توجه است که اینشتین بعدا اظهار داشت که او کار لورنتس را از سال 1904 نمی داند ، اگرچه 14 روز بعد وی خود کل مجموعه خلاصه ها را در همان ژورنال منتشر کرد ، در شماره 5 ، با اختصار "AE" امضا کرد. هستند. [51]
پویایی الکترون پوینکار [ ویرایش | ویرایش منبع ]
در 5 ژوئن سال 1905 ، سرانجام پوینکار خلاصه ای از کار را ارائه داد که به طور رسمی شکاف های موجود در کارهای لورنتس را بست. اگرچه این سند حاوی نتایج بسیاری بود ، اما مشتقات مشاهدات وی را شامل نمی شد ، اما بخش های اساسی [52] که در حال حاضر در دو نامه وجود داشت که Poincaré در حدود می 1905 به لورنتس نوشت. [53] [54] وی درباره فرضیه عدم امکان کامل کشف یک حرکت مطلق ، که ظاهراً قانون طبیعت است ، صحبت کرد. او شخصیت گروهی را که از او به عنوان اولین تحول لورنتس نامیده می شد ، تشخیص داد ، او شکل متقارن مدرن و با استفاده از سرعت نسبیت گرایانهاو شرایط لورنتس را برای تراکم و سرعت بار تصحیح کرد و بدین ترتیب به کواریانس کامل لورنتس رسید. وی پس از لورنتس توضیح داد كه تحولات لورنتس (و بنابراین تغییر ناپذیری لورنتس) باید برای همه نیروهای طبیعت اعمال شود. اما ، بر خلاف لورنتس ، او همچنین با گرانش رفتار کرد و ادعای احتمال یک مدل گرانش-ثابت از لورنتز را مطرح کرد و از وجود امواج گرانشی نام برد.. به منظور رد انتقادات ابراهیم ، پینکاره یک فشار غیر الکتریکی ("ولتاژهای پوانکاره") وارد کرد ، که قرار است پایداری الکترون را تضمین کند و احتمالاً باعث توجیه پویا انقباض طول نیز می شود. با این وجود ، پوینکاره جهان بینی الکترومغناطیسی را به نفع اصل نسبیت رها کرد. [29] [55]
سرانجام ، Poincaré (ارسال شده در 23 ژوئیه ، چاپ در 14 دسامبر ، منتشر شده در ژانویه 1906) به طور مستقل از انیشتین کار خود را ، معروف به کار Palermo ، ارسال کرد ، که نسخه قابل توجهی گسترش یافته از اولین اثر Poincaré در سال 1905 بود. او از "فرضیه نسبیت" سخن گفت؛ او نشان داد که تحولات نتیجه ی اصل کمترین اثر است ، و او جزئیات بیشتری را نسبت به قبل از خاصیت گروهشان نشان داد ، جایی که او نام گروه لورنتس ("Le groupe de Lorentz") را ترسیم کرد. وی در مورد خواص تنش های پوینکاره به تفصیل پرداخت. در ارتباط با درک خود از گرانش (که ، با این حال ، ثابت شد که ناکافی است) Poincaré نشان داد که این ترکیب
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.