ریاضیات

نظریه های نسبی گرایی [ ویرایش | ویرایش منبع ]

گرانش [ ویرایش | ویرایش منبع ]

اولین تلاش برای تدوین یک تئوری نسبیتی گرانش توسط پوینکاره (1905) انجام شد. تلاش او اصلاح قانون گرانش نیوتن به گونه ای بود که قانون نتیجه گیری فرم کواریانیت لورنتز را به خود بگیرد. او به خود متوجه شد که راه حلش مشخص نیست و راه حلهای مختلف ممکن است. با این حال ، وی توانست اعتراضی را كه پیر-سیمون لاپلاس در سال 1800 انجام داد ، رد كند ، براساس آن سرعت انتشار گرانش به دلیل كاهش وزن است.باید خیلی سریعتر از نور باشد. Poincaré ، از طرف دیگر ، نشان داد كه در یك تئوری كواریانت لورنتز ، انتشار با سرعت نور انجام می شود و مدارهای پایدار هنوز هم ممكن است. مدلهای مشابه پس از Poincaré توسط Minkowski (1907b) و Sommerfeld (1910) ارائه شدند. اما ابراهیم توانست در سال 1914 نشان دهد كه تقریباً همه مدلهای "مکانیكی" قدیمی تر مانند گرانش Le Sage بلکه تئوری های Poincaré و Minkowski متعلق به طبقه "تئوری های بردار" گرانش بودند. اینها اشتباه اساسی داشتند كه انرژی میدان گرانشی باید ارزش منفی را به عهده بگیرد و از تجاوز به صرفه جویی در انرژی نمی توان جلوگیری كرد. به عنوان یک آلترناتیو ، ابراهیم (1912) و گوستاو می پیشنهاد کردند(1914) "تئوری های مقیاس" مختلف را پیشنهاد می کند. در حالی که می هرگز نتوانسته است نظریه خود را کاملاً مداوم تدوین کند ، ابراهیم (که در تمام زندگی حریف تئوری نسبیت بود) بعدها نظریه ای را تدوین کرد که در آن سرعت نور دیگر حتی به صورت محلی ثابت نبود و به همین دلیل دیگر با اصول اساسی تئوری نسبیت سازگار نبود. .

علاوه بر این ، همه این نظریه ها شرط پیشنهادی انیشتین در سال 1907 را نقض کردند: یعنی هم ارزی جرم بی اثر و سنگین. انیشتین اکنون بر این باور بود که تدوین نظریه ای که هم کوواریانس لورنتز باشد غیرممکن است و هم اصل هم ارزی را برآورده می کند. اما گونار نوردستروم (1912 ، 1913) موفق شد یک تئوری گرانشی مقیاس را توسعه دهد که در آن هر دو شرایط برآورده شود. وی با وابستگی به پتانسیل گرانشی توانست به این مهم دست یابد. نظریه او نیز قابل توجه است زیرا در آن (مانند انیشتین و آدریانان دانیل فاکر)1914 نشان داد) برای اولین بار اثرات گرانشی را می توان با هندسه فاصله زمانی منحنی به طور کامل نشان داد. اگرچه نظریه نوردستروم به همین دلیل سازگار بود ، اما از دیدگاه انیشتین یک مشکل اساسی داشت: آن را با کواریانس عمومی که او از نظر وی بسیار مهم است برآورده نمی کند ، زیرا سیستم های مرجع ارجح در نظریه Nordström هنوز هم می تواند تعریف شود. در مقابل با این "تئوری های مقیاس" ، که مطابق با تئوری خاص نسبیت است ، انیشتین (1915-1911) بنابراین یک "تئوری تنسور" از گرانش را تهیه کرد ، که هم اصل برابری را برآورده می کند و هم شامل توصیف حرکات مختلف (از جمله شتابها) به طور کلی کوواریایی است. باید. معلوم شد چنین نظریه ای (که انیشتین آن را در سال 1915 خوانده استنظریه نسبیت عام نامیده می شود) محدودیت های نظریه نسبیت ویژه و پشت سر هم کواریانس لورنتز ، زیرا اصل ثبات نور فقط از نظر محلی معتبر است. تصمیم گیری بین تئوری های کوواریانت لورنتز و RT عمومی عمومی انیشتین فقط توضیح پدیده ای را ارائه می داد که در بیشتر آثار در مورد گرانش ذکر شده است ، اما در ابتدا قاطع تلقی نمی شد: یعنی پریلئونیون جیوه ، که فقط با نظریه انیشتین قابل توضیح است. می تواند باشد. علاوه بر این ، تنها ART (بر خلاف نظریه های کواریانس لورنتز) مقدار مناسبی برای منحرف کردن نور توسط خورشید فراهم می کند. [91] [92]

نظریه میدان کوانتومی [ ویرایش | ویرایش منبع ]

نیاز به ترکیب SRT با مکانیک کوانتومی یکی از اصلی ترین انگیزه های توسعه نظریه میدان کوانتومی بود . پاسکال جردن و ولفگانگ پائولی در سال 1928 نشان دادند که تئوری کوانتومی را می توان با رویکرد نسبی ارائه داد. پل دیراک مشتق شده از معادله دیراک برای الکترون و وجود ضد ماده پیش بینی کرد. [93] بسیاری از زمینه های دیگر فیزیک ، مانند ترمودینامیک ، مکانیک آماری ، هیدرودینامیک ، شیمی کوانتومی و غیره نیز می توانند به صورت نسبی اصلاح شوند.

آزمایش [ ویرایش | ویرایش منبع ]

→ نوشتار اصلی : آزمون از نظریه نسبیت خاص

همانطور که در بالا توضیح داده شد ، آزمایش های زیر بویژه توسعه SRT را قبل از سال 1905 آماده کرده است: آزمایش Fizeau ، آزمایش میکلسون-مورلی ، آزمایش های Kaufmann-Bucherer-Neumann ، آزمایش Trouton-Noble ، آزمایش های Rayleigh و بریس ، به علاوه آزمایشاتی در مورد کمبود نور .

از دهه 1920 ، آزمایش میکلسون-مورلی بارها و بارها تکرار شد که آزمایش های مدرن با تشدید کننده های نوری انجام شد. در سال 1932 ، با آزمایش کندی تورندایک و تکرارهای مدرن آن ، استقلال سرعت نور از سرعت تمهیدات آزمایشی با توجه به یک سیستم مرجع ارجح نشان داده شد. سهم اتساع زمان در تأثیر نسبیتی داپلر از سال 1938 با آزمایش و تکرارهای ایو-استیلول و اتساع زمان ذرات متحرک از سال 1940 تأیید شد. آزمایشات بسیاری از رابطه نسبی انرژی- حرکت نیز انجام شدانجام شده این تأثیرات نسبیتی باید هنگام طراحی شتابدهنده ذرات در نظر گرفته شود. علاوه بر این ، بسیاری از آزمایشات مدرن عدم تغییر لورنتس برای بررسی تئوری های احتمالی گرانش کوانتومی انجام می شود .

انتقاد [ ویرایش | ویرایش منبع ]

برخی دانشمندان ، فیلسوفان و افراد متعهد مخالف (و رد) SRT بودند. برای اطلاعات بیشتر به مقاله → نقد نظریه نسبیت مراجعه کنید .

اولویت [ ویرایش | ویرایش منبع ]

همچنین ببینید : نظریه اترها در لورنتز

در سال 1953 ، ادموند تایلور ویتاکر از نظریه نسبیت به عنوان خلق پوینکار و لورنتز در چاپ دوم از تاریخ شناخته شده خود در مورد تئوری های استر و برق سخن گفت و به سهم های اینشتین فقط اهمیت ثانوی داد. [94] اما ، این نظر اکثریت قریب به اتفاق کارشناسان نیست. مورخان علوم مانند جرالد هولتون ، [95] آرتور اول میلر ، [96] ابراهیم پیس ، [97] و جان استیچدستاوردهای پوینکاره را بشناسید ، اما تأکید می شود که انیشتین اولین کسی بود که به طور نسبی به طور کامل فضا و زمان را آموزش داد ، اتر (کلاسیک) را از فیزیک منع کرد و تنها پس از آن راه را برای یک تئوری اساساً جدید هموار کرد. سایر مورخان علم کمی فراتر رفته و تئوری Poincaré را نوعی "فیزیک نسبیت گرایی" (Katzir) [98] یا "تئوری نسبیت" (والتر) [99] می نامند - گرچه با SRT انیشتین یکسان نیست. از طرف دیگر ، این عقیده که پوینکاره (و لورنتس) ، و نه انیشتین ، بنیانگذاران اصلی SRT هستند که امروزه تدریس می شود ، فقط در خارج از جریان اصلی علمی (به عنوان مثال Logunov) نمایان می شود. [100]

لورنتز [ ویرایش | ویرایش منبع ]

هرچند که لورنتس همچنان به ایده اتیک پایبند بود ، اما در کار اصلی خود نظریه الکترونها (1909) با قدردانی کامل از "اصل نسبیت انیشتین" و اظهارات وی در مورد ساعتها ، مقیاسها و همزمان سازی صحبت کرد. دستاورد بزرگ انیشتین این بود که فرمول دست و پا گیر لورنتس را با یکدست کردن کامل سیستم های مختلف اینرسی (خصوصاً متغیر زمان) جایگزین فرمول بسیار شفاف تر و ساده تر کنیم. قابل توجه است که نه در اینجا و نه در نسخه جدید (1916) نام Poincaré ذکر شده در این زمینه نیست. [101]

از سوی دیگر ، لورنتس به خاطر کارهای خود از سال 1905/1906 در اثری که در سال 1914 نوشته شده بود ، به پوکنارا ادای احترام کرد اما تا سال 1921 منتشر نشده است. وی از این به عنوان اولین کسی که معادل رسمی وقت محلی با زمان "عادی" را تشخیص داد ، در حالی که خود او به عنوان یک ترفند ریاضیات به آن نگاه کرده بود. به همین دلیل است که وی نتوانست کاربرد صحیح تحول را مشخص کند - این کار ابتدا توسط پوینکاره و بعداً توسط انیشتین و مینکوفسکی انجام شد. Poincaré همچنین اهمیت اساسی اصل نسبیت را برای الکترودینامیک به رسمیت شناخت و اولین کسی بود که از اصطلاحات "فرضیه نسبیت" و "اصل نسبیت" استفاده کرد. سرانجام ، وی به یافته های اساسی پوینکار (که در بخش "تحول لورنتس" ارائه شده است) اشاره کرد. [102]

گذشته از این استثنا ، لورنتس در این زمینه تنها به ذکر انیشتین اشاره کرد. به عنوان مثال ، میکلسون (1928) اظهار داشت که لورنتس مبدأ تئوری نسبیت است. لورنتس پاسخ داد كه در زمان انیشتین SRT ، او فقط به تحول زمان خود به عنوان فرضیه كار اكتشافی نگاه می كرد. بنابراین ، نظریه نسبیت واقعاً کار انیشتین است - شکی نیست که انیشتین آن را کشف کرد ، حتی اگر کار پیشینیان وی در این زمینه اصلاً انجام نشده بود.

منبع

https://de.wikipedia.org/wiki/Geschichte_der_speziellen_Relativit%C3%A4tstheorie