Lorentz éterelmélete

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2019. június 18-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 60 szerkesztést igényelnek .

Lorentz éterelmélete (LEL) Hendrik Lorentz „elektronelméletében” gyökerezik , amely a klasszikus éterelméletek fejlődésének utolsó pontja volt a 19. század végén és a 20. század elején.

Lorentz elméletét eredetileg 1892 és 1895 között alkották meg. és egy teljesen mozdulatlan éter hipotézisén alapult. Az éterhez viszonyított mozgás első sorrendű v / c észlelésére irányuló kísérletek kudarcait egy "helyi idő" segédváltozó bevezetésével magyarázta, amely kombinálja a nyugalmi és az éterben mozgó rendszereket. Ezenkívül Michelson 1892-es kísérletének negatív eredménye a Lorentz-összehúzódási hipotézishez vezetett . A többi kísérlet azonban szintén negatív eredményt hozott, és ( A. Poincaré relativitáselvtől vezérelve ) 1899-ben, 1904-ben. Lorentz megpróbálta kiterjeszteni elméletét minden v / c rendre a Lorentz-transzformációk bevezetésével . Azt is hitte, hogy a nem elektromágneses erők (ha léteznek) ugyanúgy átalakulnak, mint az elektromágnesesek . Lorentz azonban hibázott a töltéssűrűség és az áram képletében, így elmélete nem zárta ki teljesen az éter kimutatásának lehetőségét. Ennek eredményeként 1905-ben Poincaré kijavította Lorentz hibáit, és belefoglalta az elméletbe a nem elektromágneses erőket, beleértve a gravitációt is . Lorentz elméletének számos vonatkozása szerepelt A. Einstein és G. Minkowski munkáiban a speciális relativitáselméletben (SRT) .

Ma a TEL-t gyakran a speciális relativitáselmélet egyfajta "Lorentz"-értelmezéseként értelmezik [1] . A hossz-összehúzódás és az idődilatáció bevezetése a "kiváltságos" vonatkoztatási rendszerben , amely a Lorentz-féle rögzített éter szerepét tölti be, teljes Lorentz-transzformációhoz vezet (példaként lásd a Robertson-Mansoury-Sekla elméletet ). Mivel mindkét elméletnek ugyanaz a matematikai formalizmusa, nincs mód a TEL és az SRT kísérleti megkülönböztetésére. De mivel a TEL-ben egy kimutathatatlan éter létezését feltételezzük, és a relativitás elvének érvényessége csak véletlennek tűnik, ezért általában az SRT-t részesítjük előnyben.

Történelmi fejlődés

Alapfogalom

Ez az elmélet, amelyet főként 1892 és 1906 között dolgoztak ki. Lorentz és Poincaré Augustin Jean Fresnel éterelméletén , Maxwell egyenletén és Rudolf Clausius elektronelméletén alapult . [B 1] Lorentz szigorú elválasztást vezetett be az anyag (elektronok) és az éter között, aminek következtében az ő modelljében az éter teljesen mozdulatlan, és nem mozdul el a mérlegelhető anyag közelében. Ahogy Max Born később elmondta , természetes volt (bár logikailag nem szükséges), hogy az akkori tudósok azonosítsák a Lorentz-éter nyugalmát Isaac Newton abszolút terével [B 2] . Ennek az éternek az állapota leírható az E elektromos térrel és a H mágneses térrel , ahol ezek a mezők az éter elektrontöltésekhez kapcsolódó "állapotait" (további specifikáció nélkül) jelentik. Így az absztrakt elektromágneses éter felváltja a mechanisztikus éter régi modelljeit. Ellentétben Clausiusszal, aki egyetértett abban, hogy az elektronok nagy hatótávolságú kölcsönhatásnak vannak kitéve, az éter elektromágneses tere közvetítőként jelenik meg az elektronok között, és ezen a téren a változások nem terjedhetnek gyorsabban, mint a fénysebesség . Lorentz elméletileg az ő elmélete alapján magyarázta a Zeeman-effektust , amiért 1902-ben megkapta a fizikai Nobel-díjat. Joseph Larmor ugyanakkor talált egy hasonló elméletet, de koncepciója egy mechanikus éteren alapult. Lorentz elméletének alapkoncepciója 1895-ben [A 1] a "megfelelő állapottétel" volt a   v / c sorrendi feltételekhez . Ez a tétel kimondja, hogy az éterhez képest mozgó megfigyelő ugyanazokat az egyenleteket használhatja elektrodinamikailag, mint egy stacionárius éterrendszerben, tehát ugyanazt figyeli.

Rövidítés

Ennek az elméletnek a legnagyobb problémája az 1887 -es Michelson-Morley kísérlet volt. Fresnel és Lorentz elmélete szerint egy rögzített éter relatív mozgását ezzel a kísérlettel kell meghatározni, de az eredmény negatív volt. Michelson maga is úgy vélte, hogy az eredmény alátámasztja az étertranszport hipotézist, melyben az éter teljesen az anyagban van. Más kísérletek azonban, mint például Fizeau kísérlete és az aberrációs hatás, megcáfolták ezt a modellt.

Egy lehetséges megoldás 1889-ben látott napvilágot, amikor Oliver Heaviside a Maxwell-egyenletekből levezette, hogy a mozgó test körüli elektromágneses mező vektorpotenciálja egy tényezőtől függően változik . Ezen eredmény és a rögzített éter hipotézise alapján a Michelson-Morley kísérletnek megfelelően George Fitzgerald 1889-ben (minőségileg) és tőle függetlenül Lorentz 1892-ben [A 2] (már kvantitatívan) azt sugallta, hogy nemcsak az elektrosztatikus tér , hanem a molekuláris erők is oly módon befolyásolják, hogy a test mérete a mozgásvonal mentén kisebb, mint a mozgásvonalra merőleges test mérete. A Földdel együtt mozgó megfigyelő azonban nem venné észre ezt az összehúzódást, mert az összes többi műszert ugyanilyen arányban tömörítik. 1895-ben [A 1] Lorenz három lehetséges magyarázatot javasolt erre a relatív összehúzódásra: [B 3]

Noha Lorentz az elektrosztatikus és az intermolekuláris erők közötti lehetséges kapcsolatot használta elfogadhatósági érvként, a kompressziós hipotézist hamarosan pusztán ad hocnak tekintették . Az is fontos, hogy egy ilyen összehúzódás az elektronok közötti teret érinti, de magukat az elektronokat nem, ezért nevezik néha "intermolekuláris hipotézisnek". Az úgynevezett Lorentz-összehúzódás tágulás nélkül merőleges a mozgásvonalra, és a pontos értéket (ahol l 0  a nyugalmi hossza az éterben) Larmor 1897-ben és Lorentz 1904-ben adta meg. Ugyanebben az évben Lorentz azzal is érvelt, hogy ez az összehúzódás magára az elektronra is hatással van [B 4] . A részletekért lásd a #Lorentz- transzformációkat [A3] .

Helyi idő

A megfelelő állapotok tételének fontos része 1892-ben és 1895-ben. [A 1] a helyi idő volt , ahol t  az éterben nyugvó megfigyelő időkoordinátája, t ' pedig az éterben mozgó megfigyelő időkoordinátája. ( Woldemar Vogt korábban 1887-ben ugyanezt a kifejezést használta a helyi időre a Doppler-effektus és az összenyomhatatlan közeg vonatkozásában). Ezzel a koncepcióval Lorentz meg tudta magyarázni a fény aberrációját , a Doppler-effektust és a Fizeau-kísérletet (azaz a Fresnel-sodródás (éter) együttható mérését) mozgó és nyugalmi folyadékokban. Noha Lorentz összehúzódása valós fizikai hatás volt, az idő átalakulását csak heurisztikus munkahipotézisnek és matematikai feltételnek tekintette, amely leegyszerűsíti a számítást, amikor a nyugalmi rendszerből a „fiktíven” mozgó rendszerbe kerül. Lorentzzel ellentétben Poincaré a helyi idő meghatározását többnek tekintette, mint matematikai trükköt, amelyet „Lorentz legzseniálisabb ötletének” nevezett [A 4] . Az idő mértékében 1898-ban [A 5] ezt írta :

Nincs közvetlen intuíciónk az egyidejűségre, sem a két periódus egyenlőségére. Ha hiszünk ebben az intuícióban, az illúzió. Segítettünk magunkon bizonyos szabályokkal, amelyeket általában anélkül használunk, hogy számot adnánk róla [...]. Ezért nem azért választjuk ezeket a szabályokat, mert igazak, hanem azért, mert a legkényelmesebbek, és így foglalhatnánk össze őket: "Két esemény egyidejűsége vagy egymásutáni sorrendje - két időtartam egyenlősége - legyen úgy határozzák meg, hogy a természeti törvények kifejtése a lehető legegyszerűbb legyen. Más szavakkal, mindezen szabályok, mindezek a meghatározások csak a tudattalan opportunizmus gyümölcsei.” [C 1]

1900-ban Poincaré a helyi időt fényjeleken alapuló szinkronizálási eljárás eredményeként értelmezte. Azt javasolta, hogy két megfigyelő A és B , akik a levegőben mozognak, optikai jelek segítségével szinkronizálják órájukat. Mivel úgy gondolják, hogy nyugalomban vannak, csak a jelzési időt kell figyelembe venniük, majd kombinálniuk kell a megfigyeléseket annak ellenőrzésére, hogy az óráik szinkronban vannak-e. Az éterben nyugvó megfigyelő szemszögéből azonban az órák nem szinkronok, és a helyi időt mutatják . De mivel a mozgó megfigyelők semmit sem tudnak a mozgásukról, ezt nem fogják észlelni [A 6] . 1904-ben ugyanezt az eljárást a következőképpen szemlélteti: A 0 időpontban jelet küld B -nek, aki azt t időpontban veszi . B is küld egy jelet 0 időpontban A -nak, amely t időpontban veszi azt . Ha mindkét esetben t értéke azonos, akkor az órák szinkronok, de csak olyan rendszerben, amelyben az órák nyugalmi állapotban vannak az éterben. Tehát Darrigol [B 5] szerint Poincaré a helyi időt úgy értette, mint fizikai hatást, mint a hosszösszehúzódást, ellentétben Lorentzzel, aki 1906 után ugyanezt az értelmezést használta. Azonban Einsteinnel ellentétben, aki később egy hasonló szinkronizálási eljárást használt, az Einstein-szinkronizálást , Darrigol szerint Poincaré az éterben nyugvó órákat tekintette a valós idő megjelenítésére [A 4] .

Kezdetben azonban nem volt ismert, hogy a helyi időbe beletartozik az úgynevezett idődilatáció . Ezt a hatást először Larmor (1897) vette észre, aki azt írta, hogy " az egyes elektronok pályájuk megfelelő részeit többszörösen rövidebbre írják le az éterrendszerhez képest vagy " . 1899-ben pedig az oszcilláló elektronok rezgésének frekvenciájára Lorentz megjegyezte [A 7] , „ hogy S-ben a rezgési idő többszöröse lesz, mint S 0 -ban ”, ahol S 0  az éter referenciakerete, S a mozgó megfigyelő matematikailag fiktív vonatkoztatási rendszere, k = és  határozatlan tényező [B 6] .

Lorentz transzformációk

Míg a „helyi idő” megmagyarázhatta az elsőrendű éter-sodródási kísérlet negatív eredményét v / c , más sikertelen éter-sodródási kísérletek, például a Troughton–Noble-kísérlet miatt szükséges volt a hipotézis megváltoztatása, hogy másodrendű hatásokat is tartalmazzon. Ennek matematikai eszköze az úgynevezett Lorentz-transzformáció . Ezt Voigt tette meg 1887-ben, aki már kapott hasonló egyenletrendszert (de más léptéktényezővel). Ezt követően Larmor 1897-ben és Lorentz 1899-ben [A 7] olyan egyenleteket kapott, amelyek algebrailag egyenértékűek a még mindig használtakkal (azonban Lorentz egy határozatlan l -es tényezőt használt a transzformációiban ). Az elektromágneses jelenségek a fénysebességnél kisebb sebességgel mozgó rendszerben (1904 [A 3]) című cikkében Lorentz olyan elméletet próbált létrehozni, amely szerint a molekulák közötti összes erő a Lorentz-transzformációktól függ (amiben Lorentz beállítja a l tényező az egységhez) csakúgy, mint az elektrosztatikus erők. Vagyis Lorentz megpróbált olyan elméletet alkotni, amelyben a Föld és az éter egymáshoz viszonyított mozgása (majdnem vagy teljesen) nem detektálható.Ezért általánosította az összehúzódási hipotézist, ill. azzal érvelt, hogy nemcsak az elektronok közötti erők, hanem maguk az elektronok is összehúzódnak a mozgásvonal mentén, Max Abraham (1904) azonban gyorsan rámutatott ennek az elméletnek a hiányosságára: egy tisztán elektromágneses elmélet keretein belül az összenyomott Az elektronkonfiguráció instabil, és nem-elektronikus erőt kell bevezetni az elektronok stabilizálásához.Abraham maga is megkérdőjelezte az ilyen erők bevonásának lehetőségét Lorentz elméletébe.

A probléma megoldására 1905. június 5-én Poincaré [A 8] bemutatta az úgynevezett "Poincaré-erõfeszítéseket". Ezeket az "erőket" külső, nem elektromágneses nyomásként értelmezte, amely stabilizálta az elektronokat, és magyarázatul szolgált a hosszösszehúzódásra is [B 7] . Bár azt állította, hogy Lorentznek sikerült egy olyan elméletet alkotnia, amely megfelel a relativitáselméletnek, megmutatta, hogy Lorentz elektrodinamikai egyenletei nem teljesen Lorentz-kovariánsak . Így a transzformáció csoportjellemzőire mutatva Poincaré bemutatta a Maxwell-Lorentz egyenletek Lorentz-kovarianciáját, és korrigálta a Lorentz-transzformációs képleteket a töltéssűrűségre és az áramsűrűségre . Ezután felvázolta a gravitációs modellt (beleértve a gravitációs hullámokat is), amely kompatibilis lehet ezekkel az átalakulásokkal. Poincaré használta először a "Lorentz-transzformációk" kifejezést, és ő adta nekik a ma is használt formát. (Hol  van egy tetszőleges függvény , amelyet egyre kell állítani, hogy megőrizzük a csoport jellemzőit, és a fénysebességet is egyre kell állítani).

Egy nagyrészt kibővített művet (az úgynevezett "palermói papírt") [A 9] 1905. július 23-án mutatták be Poincarénak, de 1906 januárjában adták ki, mivel a folyóirat csak évente kétszer jelent meg. Szó szerint beszélt a "relativitáselmélet posztulátumáról", és megmutatta, hogy az átalakulások a legkisebb cselekvés elvének a következményei ; részletesebben bemutatta a transzformáció csoportjellemzőit, amelyet Lorentz-csoportnak nevezett , és megmutatta, hogy a kombináció invariáns. A gravitációelmélet fejlesztése során észrevette, hogy a Lorentz-transzformáció egyszerűen egy forgás a négydimenziós térben az origó körül, amelyet negyedik képzeletbeli koordinátaként vezet be. Használta a négyvektor korai formáját is . Poincare azonban később azt mondta, hogy a fizika lefordítása a négydimenziós geometria nyelvére túl sok erőfeszítéssel járna, és csak korlátozott hasznot hozna, ezért nem volt hajlandó kidolgozni ennek az ötletnek a következményeit. Ezt később Minkowski is megtette, lásd: „A relativitáselmélet váltása” [B 8] .

Elektromágneses tömeg

J. Thomson (1881) és mások megjegyezték, hogy az elektromágneses energia olyan mértékben járul hozzá a töltött testek tömegéhez , amelyet elektromágneses vagy „látszólagos” tömegnek neveztek. Az elektromágneses tömeg változásának egy másik származtatását Poincaré (1900) végezte el. Az elektromágneses terek impulzusát felhasználva arra a következtetésre jutott, hogy ezek a mezők minden testhez tömeget adnak, ami szükséges a tömegközéppont- tétel megőrzéséhez .

Amint Thomson és mások megjegyezték, ez a tömeg is növekszik a sebességgel. Így 1899-ben Lorentz kiszámította, hogy a mozgó vonatkoztatási rendszerben lévő elektron tömegének az éter vonatkoztatási rendszerhez viszonyított aránya párhuzamos a mozgás irányával és merőleges a mozgás irányára, ahol és  egy meghatározatlan tényező. [A 7] . És 1904-ben létrehozta , miután kifejezéseket kapott a tömegekre különböző irányú (hossz- és keresztirányú) [A 3] :

ahol

Sok tudós akkoriban úgy vélte, hogy minden tömeg és erő minden formája elektromágneses természetű. Ezt az elképzelést azonban a relativisztikus mechanika fejlődése során fel kellett hagyni . Abraham (1904) azzal érvelt (amint azt a Lorentz Transformations című előző részben leírtuk ), hogy a Lorentz-elektronmodellben nem elektromos kötőerőkre van szükség. Ábrahám azonban azt is megjegyezte, hogy különböző eredményeket kapnak attól függően, hogy az elektromágneses tömeget energiában vagy lendületben számítják. E problémák megoldására Poincare 1905-ben [A 8] és 1906-ban [A 9] bevezetett egy nem elektromos jellegű nyomást, amely további értéket ad a testek energiájához, és ezért megmagyarázza a 4/3-os tényezőt a testek energiájában. Az elektromágneses tömeg-energia arány kifejezése. Azonban bár Poincaré kifejezése az elektronok energiájára helyes volt, tévesen állította, hogy csak az elektromágneses energia járul hozzá a testek tömegéhez [B 9] .

A 4/3-os szorzóprobléma érthetőbbé válik, ha az általánosított Poynting-tételt [2] alkalmazzuk egy fizikai rendszer összes ható mezőjére . Ebben az esetben megmutatjuk, hogy a 4/3-os szorzó probléma oka a második rangú 4-vektor és 4-tenzor közötti különbség. Valójában a rendszer energiája és lendülete 4 lendületet alkot. Az elektromágneses tér energiája és impulzussűrűsége azonban az energia-impulzus tenzor időbeli összetevője, és nem alkot 4-vektort. Ugyanez vonatkozik ezen komponensek térfogati integráljaira is. Ennek eredményeként egy anyagrészecskékből és mezőkből álló rendszer egyenes vonalú állandó mozgásában a rendszer 4-es impulzusában a relativisztikus energia és impulzus arányos egymással. Ezzel szemben a rendszer elektromágneses (vagy gravitációs) mezejének energiája és impulzusa egy további 4/3-os tényezővel arányos egymással.

Az elektromágneses tömeg fogalmát ma már nem tekintik „önmagában” a tömeg okának, mivel minden tömeg (nem csak elektromágneses része) arányos az energiával, és különféle energiaformákká „átalakulható”, amit a tömeg és energia egyenértékűsége Einstein szerint [B 10 ] .

Gravitáció

Lorentz elméletei

1900-ban [A 10] Lorentz a gravitációt Maxwell-egyenletek alapján próbálta megmagyarázni. Először Le Sage gravitációs elméletét vette figyelembe, és azzal érvelt, hogy létezhet univerzális sugárzás mező formájában, amely nagyon erősen áthatoló elektromágneses sugárzásból áll, és minden testre egyenletes nyomást gyakorol. Lorentz kimutatta, hogy valóban lesz vonzó erő a töltött részecskék között, feltételezve, hogy a beeső energia teljesen elnyelődött. Ez ugyanaz az alapvető probléma volt, mint a Le Sage többi modellje, mert a sugárzásnak valahogy el kellett tűnnie, és minden elnyelésnek hatalmas felmelegedéshez kellett volna vezetnie. Ezért Lorentz elhagyta ezt a modellt.

Ugyanebben a munkában Mossotyhoz és Zellnerhez hasonlóan azt javasolta, hogy az ellentétes töltésű részecskék vonzása erősebb, mint a hasonló töltésű részecskék taszítása. Az így létrejövő végső erő az univerzális gravitáció, amelyben a gravitáció sebessége a fény sebessége. Ez ütközéshez vezet Isaac Newton gravitációs törvényével, amelyben, amint azt Laplace kimutatta , a gravitáció véges sebessége valamilyen aberrációhoz vezet, és ezért instabillá teszi a pályákat. Lorentz azonban megmutatta, hogy az elmélet irreleváns Laplace kritikája szempontjából, mert a Maxwell-egyenletek szerkezete miatt csak a v 2 / c 2 sorrendű hatások működnek . De Lorenz úgy számolta, hogy a Merkúr perihélium eltolódásának értéke túl alacsony. Írt:

Talán ezeknek a kifejezéseknek a speciális formája megváltoztatható. Az elmondottak azonban elegendőek annak bizonyítására, hogy a gravitáció a fénysebességnél nem nagyobb sebességgel terjedő cselekvéseknek tulajdonítható.

1908-ban [A 11] Poincaré áttekintette Lorentz gravitációs elméletét, és a relativitás elvével összeegyeztethetőnek minősítette, de (mint Lorentz) bírálta a Merkúr perihélium elmozdulásának pontatlan értékét. Poincaréval ellentétben Lorentz 1914-ben a relativitás elvével összeegyeztethetetlennek tartotta saját elméletét, és elvetette [A 12] .

Lorentz-invariáns gravitációs törvény

1904-ben Poincaré azzal érvelt, hogy a c-nél nagyobb gravitációs sebesség ellentmond a helyi idő fogalmának és a relativitás elvének. Ezt írta: [A 4]

Mi történne, ha a fényjelektől eltérő jelekkel tudnánk kommunikálni, amelyek a fénysebességtől eltérő sebességgel haladnak? Ha az óráink optimális beállítását követően ezekkel az új jelekkel szeretnénk ellenőrizni az eredményt, akkor a két állomás általános transzlációs mozgásából adódó eltéréseket kell megfigyelnünk. Elképzelhetők-e ilyen jelek Laplace szemszögéből, ahol az egyetemes gravitáció a fénysebesség milliószorosával halad át?

Azonban 1905-ben és 1906-ban Poincaré rámutatott egy olyan gravitációs elmélet lehetőségére, amelyben a változások fénysebességgel terjednek, és Lorentz-kovariánsok. Rámutatott, hogy egy ilyen elméletben a gravitációs erő nemcsak a tömegektől és azok egymástól való távolságától függ, hanem a sebességüktől és a kölcsönhatás véges terjedési idejéből adódó helyzetüktől is. Ebből az alkalomból Poincaré bevezette a 4-vektort [A 8] . Poincaré nyomán Minkowski (1908) és Arnold Sommerfeld (1910) egy Lorentz-féle invariáns gravitációs törvény felállítását kísérelték meg [B 11] . Ezeket a kísérleteket azonban felváltotta Einstein általános relativitáselmélete , lásd: Lépés a relativitáselméletbe .

Alapelvek és konvenciók

A fénysebesség állandósága

Poincaré már Philosophical Letter on Time Measurements (1898) című írásában [A 5] azt írta, hogy az olyan csillagászok, mint Ole Römer , a fénysebesség meghatározásakor egyszerűen abból indulnak ki, hogy a fénynek állandó a sebessége, és ez a sebesség minden irányban azonos ( További részletekért lásd a fénysebesség egy irányban című cikket ). E posztulátum nélkül lehetetlen lenne csillagászati ​​megfigyelésekből meghatározni a fénysebességet, ahogyan azt Römer tette a Jupiter holdjainak megfigyelésekor. Poincaré megjegyezte, hogy Roemernek azt is fel kellett tételeznie, hogy a Jupiter holdjai Newton törvényeinek, köztük a gravitáció törvényének engedelmeskednek, míg ugyanazokkal a megfigyelésekkel más fénysebességet is elfogadhatunk, ha elfogadunk néhány más (talán bonyolultabb) mozgástörvényt. Poincaré szerint ez azt mutatja, hogy a fénysebességnek olyan értéket veszünk fel, amely a mechanika törvényeit a lehető legegyszerűbbé teszi. (Ez egy példa Poincaré közös filozófiájára). Poincaré azt is megjegyezte, hogy a fénysebesség segítségével (és gyakran használják a gyakorlatban) meghatározható a térben elkülönülő események egyidejűsége. Ebben a cikkben azonban nem tért ki arra, hogy milyen következményekkel jár, ha ezeket a „megállapodásokat” több, egymáshoz képest mozgó vonatkoztatási rendszerre alkalmazzák. A következő lépést Poincaré tette meg 1900-ban [A 6] , amikor megtudta, hogy a Föld vonatkoztatási rendszerében a fényjelek segítségével történő szinkronizálás a helyi Lorentz-időhöz vezet [B 12] [B 13] (lásd fent a „Helyi idő” részt. ) . És 1904-ben Poincaré ezt írta [A 4] :

Mindezekből az eredményekből, ha beigazolódnának, egy teljesen új mechanika adódna, amelyet elsősorban az jellemez, hogy nem lehet nagyobb sebesség a fénysebességnél, legfeljebb az abszolút nulla alatti hőmérséklet. Egy előre mozgásban lévő megfigyelő számára, amelyről nem tud, egyetlen látszólagos sebesség sem haladhatja meg a fénysebességet, és ez ellentmondás lenne, ha nem emlékeznénk arra a tényre, hogy ez a megfigyelő nem ugyanazt az órát használja, mint egy álló megfigyelő, hanem inkább egy óra, amely "helyi időt ad. [...] Lehet, hogy teljesen új mechanikát kell építenünk, ahol csak egy pillantást vethetünk arra, ahol a tehetetlenség a sebességgel nő, a fénysebesség pedig áthághatatlan korláttá válik. A közönséges mechanika, egyszerűbb, első közelítésre maradt, mivel ez nem túl nagy sebességekre igaz, így a régi dinamika is belekerül az újba. mindig csak kivételes lenne, a gyakorlatban a legbiztosabb út a folytatás. hogy úgy viselkedjünk, mintha továbbra is hinnénk bennük.Annyira hasznosak, hogy azért helyet kell spórolniuk. Annak eldöntése, hogy teljesen kizárják-e őket, egy értékes fegyvertől való megfosztást jelentene. Sietve leszögezem, hogy idáig még nem jutottunk el, és egyelőre semmi sem bizonyítja, hogy az elvek nem kerülnek ki győztesen és változatlanul a csatából.

A relativitás elve

1895-ben [A 13] [B 14] Poincaré azzal érvelt, hogy az olyan kísérletek, mint Michelson-Morley, azt mutatják, hogy lehetetlennek tűnik az anyag abszolút mozgásának vagy az anyag éterhez viszonyított relatív mozgásának kimutatása. És bár a legtöbb fizikusnak más volt a nézete, Poincare 1900-ban [A 14] kitartott véleménye mellett, és felváltva használta a „relatív mozgás elve” és „a tér relativitása” kifejezéseket. Bírálta Lorentzot, mondván, hogy jobb lenne egy alapvetőbb elméletet alkotni az éter-sodródás hiányának magyarázatára, mint egyik hipotézist a másik után felállítani. 1902-ben [A 15] használta először a „relativitás elve” kifejezést. 1904-ben [A 4] értékelte azoknak a matematikusoknak a munkáját, akik megőrizték azt, amit ma " relativitáselvnek " nevezett, olyan hipotézisekkel, mint a helyi idő, de elismerte, hogy ez a kockázat csak hipotézisek halmozásával lehetséges. Az elvet pedig így határozta meg (Miller szerint [B 15] a megfelelő állapotok Lorentz-tétele alapján): „A relativitás elve, amely szerint a fizikai jelenségek törvényeinek azonosaknak kell lenniük mindkét álló megfigyelő és egy fokozatosan egyenletesen mozgó megfigyelő, így nincs módunk meghatározni, és nem is tudjuk, hogy ilyen mozgásban vagyunk-e."

Poincaré 1900-as kritikájára hivatkozva Lorentz ezt írta híres tanulmányában 1904-ben, ahol kibővítette a megfelelő állapottételt: [A 3] „Természetesen a speciális hipotézisek feltalálása minden új kísérleti eredményhez némileg mesterséges. Kielégítőbb lenne, ha néhány alapvető feltevéssel és az egyik vagy másik rend fogalmának figyelmen kívül hagyása nélkül kimutatható lenne, hogy sok elektromágneses jelenség teljesen független a rendszer mozgásától."

Lorenz munkásságának egyik első értékelését 1905 májusában P. Langevin készítette . Szerinte Lorentz és Larmor elektronikai elméleteinek ez a kiterjesztése "fizikai lehetetlenné tette a Föld transzlációs mozgásának bemutatását". Poincare azonban 1905-ben észrevette, hogy Lorentz 1904-es elmélete nem volt tökéletesen "Lorentz-invariáns" több egyenletben, például Lorentz áramsűrűség-kifejezésében (Lorentz 1921-ben hibásnak ismerte el). Mivel ez csak kisebb módosításokat igényelt Lorentz munkáján, Poincaré azt is állította [A 8] , hogy Lorentznek sikerült összeegyeztetnie elméletét a relativitás elvével: „Úgy tűnik, hogy a Föld abszolút mozgásának bemutatásának lehetetlensége a természet általános törvénye. . […] Lorentz megpróbálta kiegészíteni és megváltoztatni hipotézisét, hogy összeegyeztesse azt az abszolút mozgás meghatározásának teljes lehetetlenségének posztulátumával. Ami sikerült neki, azt az Elektromágneses jelenségek a fénysebességnél kisebb sebességgel mozgó rendszerben című tanulmányában tette meg [Lorentz, 1904b]. [C2]

Palermo (1906) tanulmányában Poincaré ezt a "relativitáselmélet posztulátumának" nevezte, és bár kijelentette, hogy ez az elv egy bizonyos ponton megcáfolható (és valójában a cikk végén megemlítette, hogy Villar felfedezte a magneto-t. -katódsugarak (1904) úgy tűnik, hogy ezt fenyegetik [B 16] ), úgy gondolta, érdekes lenne megvizsgálni a következményeket, ha azt feltételeznénk, hogy a relativitáselmélet posztulátuma korlátlanul érvényesül. Ez azt jelentené, hogy minden természeti erőnek (nem csak az elektromágnesességnek) invariánsnak kell lennie a Lorentz-transzformáció alatt. [A 9] 1921-ben Lorentz, Poincaré bizalmát felhasználva a relativitás elvének és posztulátumának megállapítására, ezt írta: [A 16] „Nem állapítottam meg a relativitás elvét szigorú és egyetemes igazságként. Másrészt Poincaré megszerezte az elektrodinamikai egyenletek tökéletes változatlanságát, és megfogalmazta a „relativitáselmélet posztulátumát”, amelyet elsőként alkalmazott." [C3]

Aether

Poincaré ezt írta a konvencionalizmus filozófiáján belül 1889-ben: [A 17] „Az, hogy az éter létezik-e vagy sem, nincs nagy jelentősége, ezt hagyjuk a metafizikusokra; fontos számunkra, hogy minden úgy történjen, mintha létezne, és ez a hipotézis alkalmasnak bizonyuljon a jelenségek magyarázatára. Végül is van más okunk arra, hogy higgyünk az anyagi tárgyak létezésében? Ez is egy kényelmes hipotézis, csak soha nem szűnik meg az lenni, bár egy nap kétségtelenül az étert haszontalanként dobják félre .

Tagadta az abszolút tér és idő létezését is , mondván 1901-ben: [A 18] „1. Abszolút tér nincs, és csak relatív mozgást észlelünk, mégis a legtöbb esetben a mechanikai tényeket úgy fogalmazzák meg, mintha létezne egy abszolút tér, amelyre hivatkozni lehet. 2. Nincs abszolút idő. Amikor azt mondjuk, hogy két periódus egyenlő, ennek az állításnak nincs értelme, és csak megegyezés alapján lehet értelme. 3. Nemhogy nincs közvetlen megérzésünk két periódus egyenlőségéről, de még két különböző helyen bekövetkező esemény egyidejűségéről sincs közvetlen intuíciónk. Ezt a "Mesure du Temps" [1898] című cikkben fejtettem ki. 4. Végül, maga az euklideszi geometriánk nem csupán egyfajta nyelvkonvenció?

Maga Poincare azonban soha nem hagyta fel az éter-hipotézist, és 1900-ban kijelentette: [A 14] „Valóban létezik az éterünk? Ismerjük az éterbe vetett hitünk eredetét. Ha a fénynek több évbe telik, mire eljut hozzánk egy távoli csillagról, akkor már nincs sem a csillagon, sem a földön. Valahol lennie kell, és úgyszólván valamilyen anyagi tényezőnek kell támogatnia . Fizeau tapasztalataira hivatkozva még azt is írta: "Az éter szinte a kezünkben van . " Azt is mondta, hogy az éter szükséges ahhoz, hogy Lorentz elmélete megegyezzen Newton harmadik törvényével. Még 1912-ben a "Kvantumelmélet" című cikkében Poincaré tízszer használta az "éter" szót, és a fényt "az éter világító rezgéseiként" írta le . [A19]

És bár felismerte a tér és az idő relatív és konvencionális természetét, úgy vélte, hogy a klasszikus konvenció "kényelmesebb", és továbbra is különbséget tett az éterben lévő "igazi" idő és a mozgó rendszerekben a "látszólagos" idő között. Arra a kérdésre vonatkozóan, hogy szükség van-e a tér és idő új konvenciójára, 1912-ben ezt írta: [A 20] „Meg kell változtatnunk a következtetéseinken? Természetesen nem, elfogadtuk a megállapodást, mert kényelmesnek tűnt, és azt mondtuk, hogy semmi sem akadályozhat meg abban, hogy megtagadjuk. Ma néhány fizikus új megállapodást akar elfogadni. Ez nem azt jelenti, hogy erre kényszerülnek, kényelmesebbnek tartják ezt az új megállapodást, ennyi. Akik pedig nem ezt a véleményt vallják, jogosan megtarthatják a régit, hogy ne szakítsák meg régi szokásaikat, és úgy gondolom, csak köztünk, hogy ezt fogják még sokáig csinálni."

Lorentz még élete során azzal érvelt, hogy minden vonatkoztatási rendszer közül előnyben kell részesíteni azt, amelyben az éter nyugalomban van. Ebben a referenciarendszerben az órák "valós" időt mutatnak, és az egyidejűség nem relatív. Ha azonban elfogadjuk a relativitáselv helyességét, akkor kísérletileg lehetetlen ilyen rendszert találni. [A-21]

Egy lépés a relativitáselmélet felé

Speciális relativitáselmélet

Albert Einstein 1905-ben publikálta tanulmányát az úgynevezett speciális relativitáselméletről . [A 22] Ebben a cikkben, amely a fizikai elméletekben használt tér- és időkoordináták alapvető jelentését kutatja, Einstein megmutatta, hogy a Lorentz-transzformációk által megadott "effektív" koordináták valójában inerciális koordináták a mozgó referenciakeretekhez képest. Ebből következett a TEL összes fizikailag megfigyelhető következménye anélkül, hogy egy nem megfigyelhető entitást (étert) kellett volna feltételezni. Einstein két alapvető elvet azonosított, amelyek mindegyike tapasztalatokon alapul, amelyekből Lorentz teljes elektrodinamikája következik:

  1. A törvények, amelyek szerint a fizikai folyamatok lezajlanak, azonosak bármely tehetetlenségi koordinátarendszerben ( relativitás elve )
  2. Üres térben a fény c abszolút sebességgel terjed, bármilyen tehetetlenségi koordinátarendszerben (a fény állandóságának elve)

Ez a két posztulátum együtt (néhány más implicit feltevéssel, például a tér izotrópiájával és homogenitásával együtt) egyértelműen a speciális relativitáselmélet matematikájához vezet. Lorentz és Poincaré is elfogadta ugyanezeket az elveket, amelyek végső eredményeik eléréséhez szükségesek, de nem fogadták el, hogy ezek is elégségesek , és ezért kiiktatták Lorentz eredeti következtetéseinek alapjául szolgáló összes többi feltételezést (amelyek közül sok később tévesnek bizonyult [C 4]). ). Ezért a speciális relativitáselmélet nagyon hamar széles körben elfogadottá vált a fizikusok körében, és elvetették a 19. századi világító éter fogalmát. [B-17] [B-18]

1907-ben Einstein 1905-ös speciális relativitáselméletét Hermann Minkowski egészítette ki, aki kimutatta, hogy az arányoknak nagyon természetes értelmezése van. [C 5] egyetlen négydimenziós " téridő " kifejezésében, amelyben az abszolút intervallumokat a Pitagorasz-tétel kiterjesztésével kapjuk. (Poincaré már 1906-ban előrevetítette Minkowski néhány gondolatát, lásd a Lorentz-transzformációk című részt). [B 19] Einstein és Minkowski elképzeléseinek hasznossága és természetessége hozzájárult a speciális relativitáselmélet gyors elfogadásához, és ennek megfelelően elvesztette érdeklődését Lorentz éterelmélete iránt.

1909-ben [A 23] és 1912-ben [A 24] Einstein ezt mondta: [B 20]

...a tér és idő átalakulásának törvényszerűségeinek elméletét lehetetlen csak a relativitás elvére alapozni. Mint ismeretes, ez összefügg az "egyidejűség" és a "mozgó testek alakja" fogalmak relativitásával. Ennek a hiánynak a pótlására bevezettem a fénysebesség állandóságának elvét, amelyet H. A. Lorentz stacionárius fényéterének elméletéből kölcsönöztem, és amely a relativitáselmélethez hasonlóan igazoltnak tűnő fizikai feltevést tartalmaz. csak megfelelő kísérletekkel (Fizeau, Rowland kísérletei stb.), [A 24]
Albert Einstein (1912), fordította Anna Beck (1996).

1907-ben Einstein bírálta a Lorentz-összehúzódási hipotézis „ ad hoc ” természetét az elektronelméletében, mivel véleménye szerint mesterséges feltételezés volt, hogy a Michelson-Morley-kísérlet összhangban van Lorentz stacionárius éterével és a relativitás elvével. . [A 25] Einstein azzal érvelt, hogy Lorentz „helyi idejét” egyszerűen „időnek” lehetne nevezni, és kijelentette, hogy a rögzített éter nem kielégítő az elektrodinamika elméleti alapjaként. [A 26] 1920-ban ezt írta: [A 27]

Ami a Lorentz-éter mechanikai természetét illeti, azt mondhatjuk, hogy bizonyos értelemben ez a mozdulatlanság az egyetlen mechanikai tulajdonság, amelytől H. A. Lorentz nem fosztotta meg. Hozzátehető, hogy az éter fogalmában a speciális relativitáselmélet által létrehozott összes változás abban állt, hogy az étertől elvették az utolsó mechanikai tulajdonságát, nevezetesen a mozdulatlanságát. [...] A közelebbi elmélkedés azonban arra tanít bennünket, hogy a speciális relativitáselmélet nem kényszerít bennünket az éter tagadására. Feltételezhetjük az éter létezését; csak meg kell tagadnunk, hogy határozott mozgást tulajdonítsunk neki, azaz el kell távolítanunk az absztrakcióból az utolsó mechanikai jellemzőt, amelyet Lorentz még nem távolított el.

Minkowski azzal érvelt, hogy Lorenz összehúzódási hipotézisének bevezetése "elég fantasztikusan hangzik", mert nem az éter ellenállásának eredménye, hanem úgy néz ki, mint egy "ajándék felülről". Azt mondta, hogy ez a hipotézis "teljesen egyenértékű a tér és idő új koncepciójával", bár sokkal érthetőbbé válik az új téridő-geometria keretei között. [A 28] Lorentz nem értett egyet azzal, hogy ez egy "ad-hoc" hipotézis, és 1913-ban azzal érvelt, hogy elmélete és egy preferált keret elutasítása között alig van különbség, mint Einstein és Minkowski elméletében, így ez ízlés dolga, hogy ki melyik elméletet részesíti előnyben. [A-21]

A tömeg és az energia egyenértékűsége

A tömeg és az energia egyenértékűségét Einstein (1905) kapta meg a relativitás elvének következményeként, ahol a tehetetlenségi energiát valójában mint , de az 1900-as Poincaré-írással ellentétben Einstein felismerte, hogy maga az anyag veszít vagy vesz fel tömeget. a sugárzás kibocsátása vagy elnyelése során. [A 29] Így az anyag bármely formájának tömege megegyezik bizonyos mennyiségű energiával, amely más energiaformákká alakítható, és onnan visszanyerhető. Ez a tömeg és az energia egyenértékűsége, amelyet a következőképpen ábrázolunk: . Ezért Einsteinnek nem kellett "fiktív" tömegeket bevezetnie, és nem kellett elkerülnie a perpetuum mobile problémát sem , mivel Darrigol [B 21] szerint a Poincaré-féle sugárzási paradoxon egyszerűen feloldható az Einstein-ekvivalencia alkalmazásával. Ha a fényforrás a sugárzás során tömeget veszít , akkor az impulzustörvény ellentmondása megszűnik anélkül, hogy az éterben bármilyen kompenzáló hatásra lenne szükség.

Poincaréhoz hasonlóan Einstein is arra a következtetésre jutott 1906-ban, hogy az (elektromágneses) energia tehetetlensége szükséges feltétele annak, hogy a tömegközéppont-tétel érvényes legyen olyan rendszerekben, amelyekben elektromágneses mezők és anyag hatnak egymásra. A tömeg és az energia egyenértékűsége alapján megmutatta, hogy az e/m sugárzás kibocsátása és elnyelése, így a tehetetlenség átadása minden problémát megold. Ebből az alkalomból Einstein hivatkozott Poincaré 1900-as tanulmányára, és ezt írta: [A 30]

Bár az egyszerű formális nézetek, amelyeket ennek az állításnak a bizonyításához meg kell valósítani, már főként H. Poincaré munkái tartalmazzák [Lorentz-Festschrift, p. 252, 1900], az egyértelműség kedvéért nem támaszkodok erre a munkára. [C6]

Emellett Einstein törvényével elkerülhető az ellenhatás elvének Poincare-féle elutasítása, amely a tömegmegmaradás törvényének megsértésével jár , mivel a tömegmegmaradás az energiamegmaradás törvényének speciális esetének tűnik .

Általános relativitáselmélet

Lorentz és Poincaré (valamint Abraham és Nordström ) próbálkozásait, hogy új gravitációs elméletet fogalmazzanak meg Newton elméletének helyére , Einstein általános relativitáselmélete váltotta fel . [B22] . Ez az elmélet olyan elveken alapul, mint az ekvivalencia elve , az általános relativitás elve , az általános kovariancia elve , a geodéziai mozgás, a Lorentz-kovariancia (a speciális relativitáselmélet törvényei lokálisan érvényesek minden inerciális megfigyelőre), és benne a görbület. a téridőt a téridőben fellépő feszültségek energiája hozza létre.

1920-ban Einstein a Lorentz-étert az általános relativitáselmélet „gravitációs éterével” hasonlította össze. Azt mondta, hogy a mozdulatlanság az egyetlen mechanikai tulajdonság, amelyet az étert nem foszt meg Lorentz, de Lorentz fényével és éterével ellentétben az általános relativitáselmélet éterének nincsenek mechanikai tulajdonságai, még mozdulatlansága sem [A 27] :

Az általános relativitáselmélet étere egy olyan közeg, amely önmagában mentes minden mechanikai és kinematikai tulajdonságtól, de segít meghatározni a mechanikai (és elektromágneses) eseményeket. Az általános relativitáselmélet éterében alapvetően új, Lorentz éterével ellentétben, hogy az első állapotát minden helyen az anyaggal való kapcsolat és az éter állapota határozza meg a szomszédos helyeken, amelyek engedelmeskednek a törvények differenciálegyenletek formájában; míg a Lorentzi-éter állapota elektromágneses terek hiányában nem valami önmagán kívülinek köszönhető és mindenhol ugyanaz. Az általános relativitáselmélet étere fogalmilag Lorentz éterévé alakul, ha a modellt leíró térfüggvényekben az állandókat behelyettesítjük, figyelmen kívül hagyva az állapotát meghatározó okokat. Így azt is mondhatjuk, hogy az általános relativitáselmélet éterét a Lorentzi-éterből kapjuk relativizálással.

Prioritás

Időről időre elhangzik az a vélemény, hogy a speciális relativitáselmélet valódi megalapítói Poincaré és Lorentz, és nem Einstein, bár sem Lorentz, sem Poincare soha nem tartott igényt ilyen prioritásra. További cikkek megtekintése:

Legutóbbi változtatások

Linkek

Lorentz, Poincaré, Einstein, Minkowski művei (A csoport)

  1. ↑ 1 2 3 Lorentz (1895)
  2. ↑ Lorentz (1892)
  3. ↑ 1 2 3 4 Lorentz (1904b)
  4. ↑ 1 2 3 4 5 Poincare (1904); Pointare (1905a), Ch. nyolc
  5. ↑ 1 2 Poincare (1898); Pointare (1905a), Ch. 2
  6. ↑ 1 2 Pointare (1900b)
  7. ↑ 1 2 3 Lorentz (1899)
  8. ↑ 1 2 3 4 Poincare (1905b)
  9. ↑ 1 2 3 Poincare (1906)
  10. ↑ Lorentz (1900)
  11. ↑ Poincare (1908a); Poincare (1908b) 3. könyv, Ch. 3
  12. ↑ Lorentz (1914) elsődleges forrásai
  13. ↑ Poincare (1895)
  14. ↑ 1 2 Poincare (1900a); Pointare (1902), Ch. 9-10
  15. ↑ Poincare (1902), Ch. 13
  16. ↑ Lorentz (1921), pp. 247-261
  17. ↑ Poincare (1889); Pointare (1902), Ch. 12
  18. ↑ Poincare (1901a); Pointare (1902), Ch. 6
  19. ↑ Poincare 1912; Poincare 1913, Ch. 6
  20. ↑ Poincare (1913), Ch. 2
  21. ↑ 1 2 Lorentz (1913), p. 75
  22. ↑ Einstein (1905a)
  23. ↑ Einstein (1909)
  24. ↑ 1 2 Einstein (1912)
  25. ↑ Einstein (1908a)
  26. ↑ Einstein (1907)
  27. ↑ 1 2 Einstein (1922)
  28. ↑ Minkowski (1908)
  29. ↑ Einstein (1905b)
  30. ↑ Einstein (1906)
  • Lorentz, Hendrik Antoon (1886), De l'influence du mouvement de la terre sur les phénomènes lumineux, Archives néerlandaises des sciences specifices et naturelles T. 21: 103–176 
  • Lorentz, Hendrik Antoon (1892a), La Théorie electromagnétique de Maxwell et son application aux corps mouvants, Archives néerlandaises des sciences specifices et naturelles T. 25: 363–552 
  • Lorentz, Hendrik Antoon (1892b), De relatieve beweging van de aarde en den aether, Zittingsverlag Akad. V. Nedves. T. 1: 74–79 
  • Lorentz, Hendrik Antoon (1895), Versuch einer Theorie der electrischen und optischen Erscheinungen in bewegten Körpern , Leiden: E. J. Brill 
  • Lorentz, Hendrik Antoon (1899), Simplified Theory of Electrical and Optical Phenomena in Moving Systems , Proceedings of the Royal Academy of Arts and Sciences, 1. kötet: 427–442. 
  • Lorentz, Hendrik Antoon (1900), Megfontolások a gravitációról , Proceedings of the Royal Academy of Arts and Sciences, 2. kötet: 559–574 
  • Lorentz, Hendrik Antoon (1904b): Elektromágneses jelenségek a fényénél kisebb sebességgel mozgó rendszerben , Proceedings of the Royal Academy of Arts and Sciences, 6. kötet: 809–831. 
  • Lorentz, Hendrik Antoon (1909): Az elektronok elmélete és alkalmazásai a fény és a sugárzó hő jelenségeire , Lipcse és Berlin: BG Teubner 
  • Lorentz, Hendrik Antoon; Einstein, Albert és Minkowski, Hermann (1913), Das Relativitätsprinzip. Eine Sammlung von Abhandlungen , Lipcse és Berlin: BG Teubner 
  • Lorentz, Hendrik Antoon (1914), Das Relativitätsprinzip. Drei Vorlesungen gehalten a Teylers Stiftung zu Haarlemben , Lipcsében és Berlinben: BG Teubner 
  • Lorentz, Hendrik Antoon (1931), Lecture on theoretical physics, Vol.3 (1910–1912 között tartott előadások, először 1922-ben jelent meg hollandul, angol fordítás 1931-ben) , London: MacMillan 
  • Poincaré, Henri (1889), Théorie mathématique de la lumière , vol. 1, Párizs: G. Carré & C. Naud  Előszó részben újranyomva a " Science and Hypothesis ", Ch. 12.
  • Poincaré, Henri (1895), A propos de la Théorie de M. Larmor, L'éclairage électrique T. 5:5–14  . Újranyomva: Poincaré, Oeuvres, IX. kötet, pp. 395-413
  • Poincaré, Henri (1913), The Measure of Time , A tudomány alapjai , New York: Science Press, p. 222–234 
  • Poincaré, Henri (1900b), La théorie de Lorentz et le principe de réaction , Archives néerlandaises des sciences specifices et naturelles T. 5: 252–278  . Lásd még az angol fordítást .
  • Poincaré, Henri (1901a), Sur les principes de la mécanique, Bibliothèque du Congrès international de philosophie : 457–494  . Újranyomtatva a "Science and Hypothesis"-ben, Ch. 6-7.
  • Poincaré, Henri (1901b), Sablon: Internetes archívum , Párizs: Gauthier-Villars 
  • Poincaré, Henri (1902), Sablon: Internet archívum , London és Newcastle-on-Cyne (1905): The Walter Scott publishing Co. 
  • Poincaré, Henri (1906a), A matematikai fizika alapelvei , Művészetek és Tudományok Kongresszusa, egyetemes kiállítás, St. Lajos, 1904. évf. 1, Boston és New York: Houghton, Mifflin and Company, p. 604–622 
  • Poincaré, Henri (1905b), Sur la dynamique de l'électron , Comptes Rendus T. 140: 1504–1508 
  • Poincaré, Henri (1913), The New Mechanics , A tudomány alapjai (Science and Method) , New York: Science Press, p. 486–522 
  • Poincaré, Henri (1909), La Mécanique nouvelle (Lille) , Revue scientifique (Párizs), 47. köt.: 170–177 
  • Poincaré, Henri (1910), La Mécanique nouvelle (Göttingen) , Sechs Vorträge über ausgewählte Gegenstände aus der reinen Mathematik und mathematischen Physik , Leipzig und Berlin: BGTeubner, p. 41–47 
  • Poincare, Henri (1911), Die neue Mechanik (Berlin) , Lipcse és Berlin: BG Teubner 
  • Poincaré, Henri (1912), L'hypothèse des quanta, Revue scientifique T. 17: 225–232  Reprinted in Poincaré 1913, Ch. 6.
  • Poincaré, Henri (1913), Sablon: Internet archívum , New York: Dover Publication (1963) 
  • Einstein, Albert (1909), A sugárzás összetételéről és lényegéről alkotott nézeteink fejlődése , Physikalische Zeitschrift 10 (22): 817–825 
  • Einstein A. (1916), Relativitáselmélet: A speciális és általános elmélet , Springer 
  • Einstein, Albert (1922), Az éter és a relativitáselmélet , London: Methuen & Co. 
  • Minkowski, Hermann (1909), Tér és idő , Physikalische Zeitschrift 10: 75–88. 

Másodlagos források (B csoport)

  1. ↑ Whittaker (1951), 386kk
  2. ↑ Született (1964), 172kk
  3. ↑ Barna (2001)
  4. ↑ Miller (1981), 70-75,
  5. ↑ Darrigol (2005), 10-11
  6. ↑ Janssen (1995), Fejezet. 3.5.4
  7. ↑ Janssen/Mecklenburg (2007)
  8. ↑ Walter (2007), Cap. egy
  9. ↑ Janssen/Mecklenburg (2007)
  10. ↑ Miller (1981), 359-360
  11. ↑ Walter (2007)
  12. ↑ Galison (2002)
  13. ↑ Miller (1981), 186-189
  14. ↑ Katzir (2005), 275-288
  15. ↑ Miller (1981), 79
  16. ↑ Walter (2007), Fejezet. egy
  17. ↑ Darrigol (2005), 15-18
  18. ↑ Janssen (1995), Cap. négy
  19. ↑ Walter (1999)
  20. ↑ Martinez (2009)
  21. ↑ Darrigol (2005), 18-21
  22. ↑ Walter 2007
  • Born, Max (1964), Einstein relativitáselmélete , Dover Publications, ISBN 0-486-60769-0 
  • Darrigol, Olivier (2000), Elektrodinamika Ampére-től Einsteinig , Oxford: Clarendon Press, ISBN 0-19-850594-9 
  • Galison, Peter (2003), Einstein órái, Poincaré térképei: Az idő birodalmai , New York: W. W. Norton, ISBN 0-393-32604-7 
  • Alberto A. Martínez (2009), Kinematika: Einstein relativitáselméletének elveszett eredete , Johns Hopkins University Press, ISBN 0-8018-9135-3 
  • Miller, Arthur I. (1981), Albert Einstein speciális relativitáselmélete. Felbukkanás (1905) és korai értelmezés (1905–1911) , Olvasmány: Addison–Wesley, ISBN 0-201-04679-2 
Magyarul: Pauli, W. Relativitáselmélet  (neopr.) . - Dover Publications , 1981. - V. 165. - ISBN 0-486-64152-X .
  • Whittaker, Edmund Taylor (1951), Az éter és elektromosság elméleteinek története, 1. kötet. 1: A klasszikus elméletek (2. szerk.), London: Nelson 

Egyéb megjegyzések (C csoport)

  1. ↑ Eredeti francia nyelven: Nous n'avons pas l'intuition directe de la simultanéité, pas plus que celle de l'égalité de deux durées. A croyonok nem kedvelik az intuíciót, az illúziót. Nous y suppléons à l'aide de bizonyoses règles que nous appliquons presque toujours sans nous en rendre compte. [...] Nous choisissons donc ces règles, non parce qu'elles sont vraies, mais parce qu'elles sont les plus commodes, et nous pourrions les résumer en disant: "La simultanéité de deux événements, ou l'ordre de leur utódlás, l'égalité de deux durées, doivent être définies de telle sorte que l'énoncé des lois naturelles soit aussi simple que lehetséges. En d'autres termes, toutes ces règles, toutes ces definíciók ne sont que le fruit d'un opportunisme inconscient. »
  2. ↑ Eredeti francia: Il semble que cette impossibilité de démontrer le mouvement absolu soit une loi générale de la nature [..] Lorentz a cherché à compléter et à modifier son hypothèse de façon à la mettre en concordance debilic'impossilate ave de la determination du mouvement absolu. C'est ce qu'il a réussi dans son cikk intitulé Elektromágneses jelenségek a fényénél kisebb sebességgel mozgó rendszerben .
  3. ↑ Eredeti francia nyelven: je n'ai pas établi le principe de relativité comme rigoureusement et universellement vrai. Poincaré, au contraire, a obtenu une invariance parfaite des équations de l'électrodynamique, et il a formula le "postulat de relativité", termes qu'il a été le premier a munkáltató.
  4. ↑ A három legismertebb példa: (1) a Maxwell-egyenletek feltételezése és (2) az elektron véges szerkezetének feltételezése, valamint (3) az a feltételezés, hogy minden tömeg elektromágneses eredetű. Ezt követően a Maxwell-egyenletek érvénytelenné váltak, és a kvantumelektrodinamika váltotta fel őket, bár a Maxwell-egyenletek egyik jellemzője, a karakterisztikus sebességinvariancia megmaradt. Az elektron tömegét ma pontrészecskének tekintik, és Poincare már 1905-ben kimutatta, hogy az elektron teljes tömege nem lehet elektromágneses eredetű. Így tette semmivé a relativitáselmélet a 19. század azon reményeit, hogy minden fizikát az elektromágnesességre alapozzanak.
  5. ↑ Lásd Whittaker Az éter története című könyvét, amelyben ezt írja: "Minkowski nagy előrelépései annak köszönhetőek, hogy a fizikát négydimenziós sokaságban fogalmazta meg... a természeti jelenségek esetleges elemek bevezetése nélkül történő ábrázolásához fel kell hagyni a a szokásos háromdimenziós koordinátarendszert, és négy dimenzióban működnek." Lásd még Pais Subtle is the Lord című művét Minkowski „Így kezdődött a speciális relativitáselmélet hatalmas egyszerűsítése” című interpretációjához. Lásd még Miller Albert Einstein Speciális relativitáselméletét, amely kijelenti, hogy "Minkowski eredményei a relativitáselmélet mélyebb megértéséhez vezettek."
  6. ↑ Német eredeti: Trotzdem die einfachen formalen Betrachtungen, die zum Nachweis dieser Behauptung durchgeführt werden müssen, in der Hauptsache bereits in einer Arbeit von H. Poincaré enthalten sind [Lorentz-Festschrift, p. 252, 1900], werde ich mich doch der Übersichtlichkeit alaber nicht auf jene Arbeit stützen.

Linkek

  1. ↑ Einstein, a relativitáselmélet és az abszolút szimultanitás  (neopr.) . — London: Routledge , 2008. — ISBN 9780415701747 .
  2. ↑ Fedosin SG Az általánosított Poynting-tétel a 4/3-as feladat általános terére és megoldására. International Frontier Science Letters, Vol. 14, pp. 19-40 (2019). https://doi.org/10.18052/www.scipress.com/IFSL.14.19 .