Nordström, Gunnar

Gunnar Nordström ( finn. Gunnar Nordström , 1881. március 12., Helsingfors  - 1923. december 24., Helsinki ) - finn elméleti fizikus , az egyik első relativisztikus skalár típusú gravitációs elmélet szerzője (1912-1914). Nordström elméletét az 1910-es években Einstein általános relativitáselméletének (1915) komoly alternatívájaként tekintették, de megfigyelések nem erősítették meg.

Rövid élete során Nordström 34 cikket publikált németül, hollandul, finnül és anyanyelvén, svédül. Nordström birtokolja az első kísérletet is (1915), amely a gravitációs és elektromágneses mezőket a negyedik térbeli dimenzió segítségével ötvözi . Ily módon előrevetítette a Kaluza-Klein elmélet (1921) gondolatait és az egységes térelmélet más változatait .

Életrajz

1881-ben született Helsingforsban (ma Helsinki, akkoriban az Orosz Birodalom ), Ernst Samuel Nordström és Alina Sophia Hearn családjában. Édesapám a Művészeti Egyetem rektora volt. Nordstromnak még egy bátyja és négy nővére volt [1] .

1899-től 1905-ig a Műszaki Iskolában tanult , ahol mérnöki diplomát szerzett. Ezután két évig tanult a Helsingforsi Egyetemen . 1906 áprilisában érkezett a Göttingeni Egyetemre , ahol fizikai kémiát szándékozott tanulni Walter Nernstnél , de a fizika új felfedezései, és mindenekelőtt a speciális relativitáselmélet (SRT) érdekelték. 1907 augusztusában Nordström visszatért Helsingforsba, és teljes egészében az SRT és a relativisztikus elektrodinamikával kapcsolatos kutatásoknak szentelte magát [2] .

1909-ben védte meg disszertációját "Mozgó objektumok elektromágneses terének energiaegyenlete" címmel. A következő évben a Helsinki Egyetem docense lett, és 1918-ig ott tanított az elméleti fizika tanszéken. Ezekben az években gyakran látogatta meg munkatársait Göttingenben, Zürichben, Berlinben, Bécsben és Leidenben [3] .

Haber segítségével sikerült elintéznem Nordströmnek az utazási engedélyt Finnországba… Most vissza akar menni Hollandiába, de sajnos már nem tudom elintézni. Remélem vigyázol rá. Ez nagyon sürgős, mert Nordström asszony hamarosan szülni fog, ha lehet, Hollandiában.

Az első világháború tetőpontján , 1916-ban Nordström orosz útlevéllel Leidenbe érkezett (Hollandia semleges ország volt), hogy az Ehrenfestnek dolgozzon . Három évig maradt Leidenben. Ott ismerkedett meg egy holland fizikus hallgatóval, Cornelia van Leeuwennel ( hollandul  Cornelia van Leeuwen ), és hamarosan feleségül is vette (1917). Három gyermekük született: Svante Gunnar, Harald Gunnar és Saga Nel [4] [5] .

Hollandiában tartózkodása alatt Nordström szoros levelezést folytatott Einsteinnel. A Leiden és Finnország közötti kommunikáció a háború miatt megszakadt, de Niels Bohr dán fizikus segített a finnek postaszerzésében. Einstein megszervezte, hogy Nordström Finnországba utazzon, de nem kapott engedélyt Finnországtól, hogy visszatérjen Hollandiába. Einstein levele Max Bornnak (lásd a jobb oldali keretet) azt mutatja, hogy Einstein felkérte Bornt, hogy rendezze ezt a kérdést [3] .

A háború után Nordström feladta professzori posztját a berlini egyetemen Max Born javára, és feleségével visszatért a (már független) Finnországba [5] .

1918 és 1923 között Nordström fizikát és mechanikát tanított a Finn Higher Technical School -ban, ahogy akkoriban az egykori Műszaki Iskolát hívták. 1920-ban (és 1921-ben és 1922-ben is) Nordström más fizikusok mellett azt javasolta a Nobel-bizottságnak, hogy az idei év Nobel-díját Albert Einstein kapja.

1923. december 24-én halt meg vészes vérszegénységben . Talán a betegséget a radioaktív anyagoknak való kitettség okozta , amellyel többször is kísérletezett [5] .

Tudományos tevékenység

1912-ben Nordström publikálta az egyik első relativisztikus, skalár típusú gravitációs elméletet . Minden elődtől eltérően, beleértve a Poincaré - Minkowski elméleteket is, Nordström a gravitációs tér Lorentz-kovariáns egyenleteit javasolta; ezek a Poisson-egyenlet [6] négydimenziós általánosításai voltak . Nordström megközelítésének sajátossága volt a fénysebesség állandóságának fenntartása , ahogyan az SRT-ben volt (Einstein esetében a fénysebesség csak gravitáció hiányában nem változik) [7] .

Nordström még a megjelenés előtt elküldte a cikk egy példányát Einsteinnek, és ezt követően élénk levelezés kezdődött közöttük. Einstein mély tisztelettel kezelte Nordströmet. Ezenkívül Nordström lektorálás közben beszámolt Einstein reakciójáról is [6] .

Arra a következtetésre jutott, hogy egy ilyen elmélet következményei nem felelhetnek meg a valóságnak. Egy egyszerű példával mutatja be, hogy ezen elmélet szerint a gravitációs térben egyes forgó rendszerek kisebb gyorsulást kapnak, mint egy nem forgó rendszer.

1913 nyarán Nordström Zürichbe látogatott, ahol találkozott Einsteinnel, és megvitatta vele a gravitáció problémájának megközelítéseit. Ennek eredményeként Nordström júliusban elkészítette elméletének második változatát, amely szintén skaláris, de már összhangban van Einstein ekvivalencia elvével . Einstein nagyra értékelte Nordstrom elméletének új változatát, de felfigyelt annak több kétes helyére is [8] .

Nordström gravitációs elmélete nem jósolta meg a fénysugarak görbületét a gravitációs mezőben , és a Merkúr perihéliumának további elmozdulása nemcsak hatszor kisebb volt, mint a megfigyelt, de még ellenkező előjelű is. Ezen okok miatt Nordström elméletét elvetették [9] . Miután Einstein megalkotta a gravitáció tenzorelméletét (1915), Nordström felismerte előnyeit, kidolgozta Einstein elméletét, és számos közleményt publikált e témában, beleértve a rugalmasságelmélet általános relativisztikus megfogalmazását, az Einstein-egyenletek pontos megoldását töltött gömbre ( a Reissner-Nordström megoldás ) [10] , a gravitációs energia problémájának néhány vonatkozása [11] .

1915-ös cikkében Nordström egy ötödik koordináta hozzáadását javasolta az elektromágneses vektorpotenciálhoz, amely a newtoni gravitációs potenciált képviseli. Valójában ez lehetővé tette a Maxwell-egyenletek öt dimenzióban történő felírását; ezt az elképzelést később a Kaluza-Klein elmélet , a szuperhúrelmélet előfutára fejlesztette ki [12] [11] .

Főbb munkák

Lásd még Gunnar Nordström publikációinak listája .

• Nordström G. Zur Elektrodynamik Minkowskis. – Phys. Ztschr., 1909, Bd. 10, S. 681-687.
• Nordström G. Zur elektromagnetischen Mechanik. – Phys. Ztschr., 1910, Bd. 11, S. 440-445.
• Nordström G. Zur Relativitätsmechanik deformierbarer Körper.- Phys. Ztschr., 1912, Bd. 12, S. 854-857.
• Nordström G. Relativitätsprinzip und Gravitation. – Phys. Ztschr., 1912, BU. 13, S. 1126-1129.
• Nordström G. Träge und schwere Masse in der Relativitätsmechanik.-Ann. Phys. 1913, szül. 40, S. 856-878.
• Nordström G. Zur Theorie der Gravitation vom Standpunkt des Relativitätsprinzips. – Ann. Phys., 1913, Bd. 42, S. 533-554.
• Nordström G. Die Fallgesetze und Planetbewegungen in der Relativitätstheorie. — Ann. Phys., 1914, Bd. 43, S. 1101-1110.
• Nordström, G. Über die Möglichkeit, das Elektromagnetische Feld und das Gravitationsfeld zu vereiningen, Phys. Zeitschr. - 1914. - 1. évf. 15. S. 504-506.
• Nordström G. Über den Energiesatz in der Gravitationstheorie. Phys. Ztschr., 1914, Bd. 15, S. 375-380.
• Nordström G. Zur Elektrizitäts- und Gravitationstheorie.-Oefv. Finska Vet. szoc. Foerh., 1914/1915, vol. 57 mem. 4. o. 1-15.
• Nordström G. Über eine mögliche Grundlage einer Theorie der Materie. – Ugyanott, mem. 28. o. 1-21.
• Nordström G. De gravitatietheorie van Einstein en de mechanica der continua van Herglotz. – Proc. Kon. Akad. Nedves. Amszterdam, 1917, vol. 19. o. 884.
• Nordström G. Iets over de massa van een stoffelijk stelsel volgens de gravitatietheorie van Einstein. – Proc. Kon. Akad. Nedves. Amszterdam, 1918, vol. 20. o. 1076-1080.
• Nordström G. Een en ander over de energie van het zwaarte krachtsveld volgens de theorie van Einstein. – Uo., p. 1238-1241.
• Nordström G. Berekening voor eenige bijzondere gevallen volgens de gravitatietheorie van Einstein. – Proc. Kon. Akad. Nedves. Amszterdam, 1918, vol. 21. o. 68-72.

Jegyzetek

1. ↑ Alina Sofia Hirn.
2. ↑ Vizgin V.P., 1981 , p. 180.
3. ↑ 1 2 3 Keskinen Raimo. http://web.archive.org/web/20160303182448/http://www.tieteessatapahtuu.fi/797/KESKINEN.pdfGunnar Nordström & Suomen Einstein  (fin.) .
4. ↑ Harald Gunnar Nordström . Letöltve: 2021. június 4. Az eredetiből archiválva : 2021. június 17. (határozatlan)
5. ↑ 1 2 3 Eva Isaksson .
6. ↑ 1 2 Vizgin V.P., 1981 , p. 100, 179.
7. ↑ Pais A., 1989 , p. 223-224.
8. ↑ Vizgin V.P., 1981 , p. 238-239, 247-248.
9. ↑ Vizgin V.P., 1981 , p. 188, 251.
10. ↑ Nordström G. Een en ander over de energie van het zwaarte krachtsveld volgens de theorie van Einstein. Kon. Akad. v. Wetensch. te Amszterdam. Wis-en Nat. kund. Afd. 28, 1918; A gravitációs mező energiájáról Einstein elméletében.Proc. Kon. Ned. Akad. Nedves. 20, 1238, 1918.
11. ↑ 1 2 Vizgin V.P., 1981 , p. 253-254.
12. ↑ Nordström G. Über die Möglichkeit, das Elektromagnetische Feld und das Gravitationsfeld zu vereiningen // Phys. Zeitschr. - 1914. - 1. évf. 15. - 504. o.

Irodalom

• Vizgin V.P. A gravitáció relativisztikus elmélete. Eredet és kialakulás. 1900-1915 — M  .: Nauka , 1981. — 352 p.
• Pais A. Tudomány és Albert Einstein élete = „Finom az Úr…”: Albert Einstein tudománya és élete. — M .: Nauka, 1989. — 568 p. — ISBN 5-02-014028-7 .
• Khramov Yu. A. Nordstrom Gunnar // Fizikusok: Életrajzi útmutató / Szerk. A. I. Akhiezer . - Szerk. 2., rev. és további — M  .: Nauka , 1983. — S. 199. — 400 p. - 200 000 példányban.

Linkek

• Isaksson, Éva. Gunnar Nordström (1881-1923) Gunnar Nordström (1881-1923)  (fin.) .
  • Angol változat: Gunnar Nordström (1881-1923). A gravitációról és a relativitáselméletről .  (Angol)

Tematikus oldalak	Matematikai genealógia zbMATH Nyitva
Szótárak és enciklopédiák	Nagy norvég Nemzeti Életrajz Finnország
Bibliográfiai katalógusokban GND : 117587117 ISNI : 0000 0000 5183 4620 NTA : 201940329 LIBRIS : vs69flnd15xkz4r SUDOC : 202355926 VIAF : 62330456 WorldCat VIAF : 62330456