Lorentzova teorie éteru

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 18. června 2019; kontroly vyžadují 60 úprav .

Lorentzova éterová teorie (LEL) má své kořeny v „elektronové teorii“ Hendrika Lorentze , která byla posledním bodem ve vývoji klasických éterových teorií na konci 19. a na počátku 20. století.

Lorentzova teorie byla původně vytvořena v letech 1892 až 1895. a vycházel z hypotézy o zcela nepohyblivém éteru. Neúspěchy pokusů o detekci pohybu vzhledem k éteru v prvním řádu v / c vysvětlila zavedením pomocné proměnné „místní čas“ pro kombinaci systémů v klidu a pohybu v éteru. Navíc negativní výsledek Michelsonova experimentu v roce 1892 vedl k hypotéze Lorentzovy kontrakce . Zbytek experimentů však také přinesl negativní výsledek, a to (řízeno principem relativity A. Poincaré ) v roce 1899, 1904. Lorentz se pokusil rozšířit svou teorii na všechny v / c řády zavedením Lorentzových transformací . Také věřil, že neelektromagnetické síly (pokud existují) se transformují stejným způsobem jako elektromagnetické . Lorentz se však spletl ve vzorci pro hustotu náboje a proud, takže jeho teorie plně nevylučovala možnost detekce éteru. V důsledku toho v roce 1905 Poincaré opravil Lorentzovy chyby a do teorie zahrnul neelektromagnetické síly, včetně gravitace . Mnoho aspektů Lorentzovy teorie bylo zahrnuto do speciální teorie relativity (SRT) v pracích A. Einsteina a G. Minkowského .

Dnes je TEL často interpretován jako jakási „Lorentzova“ interpretace speciální teorie relativity [1] . Zavedení délkové kontrakce a dilatace času v "privilegovaném" referenčním rámci , který hraje roli Lorentzova fixního éteru, vede k úplným Lorentzovým transformacím (jako příklad viz Robertson-Mansoury-Sekla teorie ). Protože obě teorie mají stejný matematický formalismus, neexistuje způsob, jak experimentálně rozlišit mezi TEL a SRT. Ale protože se v TEL předpokládá existence nedetekovatelného éteru a platnost principu relativity se zdá být pouze shodou okolností, pak se obecně dává přednost SRT.

Historický vývoj

Základní koncept

Tato teorie, která byla vyvinuta hlavně v letech 1892 až 1906. Lorentz a Poincaré, byl založen na teorii éteru Augustina Jean Fresnela , Maxwellových rovnicích a elektronové teorii Rudolfa Clausiuse . [B 1] Lorentz zavedl striktní oddělení hmoty (elektronů) a éteru, v důsledku čehož je v jeho modelu éter zcela nehybný a neuvádí se do pohybu v blízkosti uvažovatelné hmoty. Jak později řekl Max Born , bylo přirozené (ačkoli to nebylo logicky nutné), aby tehdejší vědci identifikovali Lorentzovu éterovou kostru s absolutním prostorem Isaaca Newtona [B 2] . Stav tohoto éteru lze popsat elektrickým polem E a magnetickým polem H, kde tato pole představují „stavy“ éteru (bez bližší specifikace) spojené s elektronovými náboji. Abstraktní elektromagnetický éter tak nahrazuje staré modely mechanického éteru. Na rozdíl od Clausiuse, který souhlasil s tím, že elektrony podléhají interakci na velké vzdálenosti, se elektromagnetické pole éteru jeví jako prostředník mezi elektrony a změny v tomto poli se nemohou šířit rychleji než rychlostí světla . Lorentz teoreticky vysvětlil Zeemanův efekt na základě své teorie, za kterou obdržel v roce 1902 Nobelovu cenu za fyziku. Joseph Larmor ve stejné době našel podobnou teorii, ale jeho koncept byl založen na mechanickém éteru. Základním konceptem Lorentzovy teorie v roce 1895 [A 1] byl „odpovídající stavový teorém“ pro podmínky řádu   v / c . Tato věta říká, že pozorovatel pohybující se vzhledem k éteru může elektrodynamicky používat stejné rovnice jako pozorovatel ve stacionárním éterovém systému, takže pozoruje totéž.

Zkrácení

Velkým problémem pro tuto teorii byl Michelson-Morley experiment v roce 1887. Podle teorií Fresnela a Lorentze by měl být relativní pohyb pevného éteru určen tímto experimentem, ale výsledek byl negativní. Michelson sám věřil, že výsledek podporuje hypotézu transportu éteru, ve které je éter zcela strháván hmotou. Nicméně, jiné experimenty jako Fizeau je, a aberační efekt, vyvrátil tento model.

Možné řešení se objevilo v roce 1889, kdy Oliver Heaviside odvodil z Maxwellových rovnic , že ​​vektorový potenciál elektromagnetického pole kolem pohybujícího se tělesa se mění podle faktoru . Na základě tohoto výsledku a hypotézy fixního éteru v souladu s Michelson-Morley experimentem George Fitzgerald v roce 1889 (kvalitativní) a nezávisle na něm Lorentz v roce 1892 [A 2] (již kvantitativně) navrhl, že nejen elektrostatické pole , ale také molekulární síly ovlivňují takovým způsobem, že velikost tělesa podél čáry pohybu je menší než velikost tělesa kolmého na čáru pohybu. Pozorovatel pohybující se se Zemí by však toto zkracování nezaznamenal, protože všechny ostatní přístroje jsou stlačeny stejným poměrem. V roce 1895 [A 1] Lorenz navrhl tři možná vysvětlení této relativní kontrakce: [B 3]

Ačkoli možné spojení mezi elektrostatickými a intermolekulárními silami použil Lorentz jako argument věrohodnosti, hypotéza komprese byla brzy viděna jako čistě ad hoc . Důležité také je, že taková kontrakce ovlivňuje prostor mezi elektrony, ale ne elektrony samotné, proto se jí někdy říká „mezimolekulární hypotéza“. Takzvaná Lorentzova kontrakce bez expanze je kolmá na linii pohybu a přesnou hodnotu (kde l 0  je délka klidu v éteru) uvedl Larmor v roce 1897 a Lorentz v roce 1904. Ve stejném roce Lorentz také tvrdil, že tato kontrakce ovlivňuje samotné elektrony [B 4] . Podrobnosti viz #Lorentzovy transformace [A 3] .

Místní čas

Důležitá část věty o odpovídajících stavech v letech 1892 a 1895. [A 1] byl místní čas , kde t  je časová souřadnice pro pozorovatele v klidu v éteru a t ' je časová souřadnice pro pozorovatele pohybujícího se v éteru. ( Woldemar Vogt již dříve použil stejný výraz pro místní čas v roce 1887 ve vztahu k Dopplerovu jevu a nestlačitelným médiím). S tímto konceptem byl Lorentz schopen vysvětlit aberaci světla , Dopplerův jev a Fizeauův experiment (tj. měření koeficientu Fresnelova driftu (éteru)) v pohybujících se a klidových tekutinách. Přestože Lorentzova kontrakce byla skutečným fyzikálním efektem, považoval transformaci času pouze za heuristickou pracovní hypotézu a matematickou podmínku, která zjednodušuje výpočet při přechodu ze systému v klidu na systém „fiktivně“ se pohybující. Na rozdíl od Lorentze viděl Poincaré definici místního času jako něco víc než jen matematický trik, který nazval „Nejdůmyslnější Lorentzův nápad“ [A 4] . V The Measure of Time napsal v roce 1898 [A 5] :

Nemáme přímou intuici pro současnost, ani pro rovnost dvou období. Pokud této intuici věříme, je to iluze. Pomohli jsme si určitými pravidly, která obvykle používáme, aniž bychom o tom měli přehled [...]. Proto volíme tato pravidla ne proto, že jsou pravdivá, ale proto, že jsou nejpohodlnější, a mohli bychom je shrnout slovy: „Současnost dvou událostí nebo pořadí jejich posloupnosti – rovnost dvou trvání – by měla být stanovena tak, aby výklad přírodních zákonů mohl být co nejjednodušší. Jinými slovy, všechna tato pravidla, všechny tyto definice jsou pouze plodem nevědomého oportunismu.“ [C 1]

V roce 1900 Poincaré interpretoval místní čas jako výsledek synchronizační procedury založené na světelných signálech. Navrhl, aby dva pozorovatelé A a B , kteří se pohybují ve vzduchu, synchronizovali své hodiny pomocí optických signálů. Protože si myslí, že jsou v klidu, musí vzít v úvahu pouze čas signalizace a poté spojit pozorování, aby zkontrolovali, zda jsou jejich hodiny synchronní. Z pohledu pozorovatele spočívajícího v éteru však hodiny nejsou synchronní a ukazují místní čas . Ale protože pohybující se pozorovatelé o jejich pohybu nic nevědí, nezaznamenají to [A 6] . V roce 1904 znázornil stejný postup takto: A vyšle signál v čase 0 k B , který jej přijme v čase t . B také vysílá signál v čase 0 do A , která jej přijímá v čase t . Pokud má v obou případech t stejnou hodnotu, pak jsou hodiny synchronní, ale pouze v systému, ve kterém jsou hodiny v klidu v éteru. Takže podle Darrigola [B 5] chápal Poincaré místní čas jako fyzikální efekt stejně jako kontrakci délky, na rozdíl od Lorentze, který po roce 1906 použil stejný výklad. Nicméně, na rozdíl od Einsteina, který později použil podobnou synchronizační proceduru nazvanou Einsteinova synchronizace , Darrigol říká, že Poincaré považoval hodiny spočívající v éteru za ukazatele skutečného času [A 4] .

Na začátku však nebylo známo, že místní čas zahrnuje to, co je nyní známé jako dilatace času . Tohoto efektu si poprvé všiml Larmor (1897), který napsal, že „ jednotlivé elektrony popisují odpovídající části svých drah několikrát kratší pro éterový systém ve vztahu k nebo “. A v roce 1899 pro frekvenci oscilací oscilujících elektronů Lorentz poznamenal [A 7] , „ že v S bude doba vibrací krát delší než v S 0 “, kde S 0  je referenční soustava éteru, S je matematicky fiktivní vztažná soustava pohybujícího se pozorovatele k = a  je neurčitý faktor [B 6] .

Lorentzovy transformace

Zatímco "místní čas" by mohl vysvětlit negativní výsledek experimentu prvního řádu s unášením éteru v / c , kvůli jiným neúspěšným experimentům s unášením éteru, jako je Troughton-Noble Experiment , bylo nutné změnit hypotézu tak, aby zahrnovala účinky druhého řádu. Matematickým nástrojem k tomu je takzvaná Lorentzova transformace . To provedl Voigt v roce 1887, který již získal podobný systém rovnic (ale s jiným měřítkovým faktorem). Následně Larmor v roce 1897 a Lorentz v roce 1899 [A 7] získali rovnice ve formě algebraicky ekvivalentní těm, které se stále používají (avšak Lorentz použil ve svých transformacích neurčitý faktor l ). Ve svém článku Elektromagnetické jevy v systému pohybujícím se jakoukoli rychlostí menší než je rychlost světla (1904 [A 3] se Lorentz pokusil vytvořit takovou teorii, že všechny síly mezi molekulami závisí na Lorentzových transformacích (ve kterých Lorentz nastavuje faktor l na jednotu) stejně jako elektrostatické síly. Jinými slovy, Lorentz se pokusil vytvořit teorii, ve které by relativní pohyb Země a éteru (téměř nebo úplně) nebylo možné detekovat. Proto zobecnil hypotézu kontrakce a tvrdil, že nejen síly mezi elektrony, ale i elektrony samotné se smršťují podél linie pohybu. Max Abraham (1904) však rychle poukázal na nedostatek této teorie: v rámci čistě elektromagnetické teorie se stlačený elektronová konfigurace je nestabilní a ke stabilizaci elektronů musí být zavedena neelektronická síla.Sám Abraham zpochybnil možnost zahrnutí takových sil do Lorentzovy teorie.

K vyřešení tohoto problému představil 5. června 1905 Poincaré [A 8] tzv. „Poincarého úsilí“. Tyto "síly" byly jím interpretovány jako vnější neelektromagnetický tlak, který stabilizoval elektrony, a sloužil také jako vysvětlení délkové kontrakce [B 7] . Ačkoli tvrdil, že Lorentzovi se podařilo vytvořit teorii, která odpovídala postulátu relativity, ukázal, že Lorentzovy rovnice elektrodynamiky nebyly úplně Lorentzovy kovariantní . Poincaré tedy ukázal na skupinové charakteristiky transformace a demonstroval Lorentzovu kovarianci Maxwell-Lorentzových rovnic a opravil vzorce Lorentzovy transformace pro hustotu náboje a proudovou hustotu . Pokračoval načrtnutím modelu gravitace (včetně gravitačních vln ), který by mohl být kompatibilní s těmito transformacemi. Poincaré poprvé použil termín „Lorentzovy transformace“ a dal jim podobu, která se používá dodnes. (Kde  je libovolná funkce , která by měla být nastavena na jedničku, aby se zachovaly skupinové charakteristiky a také se nastavila rychlost světla na jedničku).

Značně rozšířené dílo (tzv. „Palermo paper“) [A 9] bylo Poincarému předloženo 23. července 1905, ale vyšlo v lednu 1906, protože časopis vycházel pouze dvakrát ročně. Hovořil doslova o „postulátu relativity“ a ukázal, že transformace jsou důsledkem principu nejmenší akce ; podrobněji demonstroval skupinové charakteristiky transformace, kterou nazval Lorentzova grupa , a ukázal, že kombinace je invariant. Při rozvíjení své teorie gravitace si všiml, že Lorentzova transformace je jednoduše rotace ve čtyřrozměrném prostoru kolem počátku, která se zavádí jako čtvrtá imaginární souřadnice. Použil také ranou formu čtyřvektoru . Poincare však později řekl, že převést fyziku do jazyka čtyřrozměrné geometrie by znamenalo příliš mnoho úsilí, přineslo by jen omezený užitek, a proto odmítl rozvinout důsledky této myšlenky. Později to provedl Minkowski, viz „Posun k relativitě“ [B 8] .

Elektromagnetická hmota

J. Thomson (1881) a jiní poznamenali, že elektromagnetická energie přispívá k hmotnosti nabitých těles množstvím , které nazývali elektromagnetická neboli „zdánlivá“ hmotnost. Další odvození variace elektromagnetické hmoty provedl Poincaré (1900). Pomocí impulsu elektromagnetických polí došel k závěru, že tato pole přispívají ke všem tělesům hmotností, která je nezbytná pro zachování teorému o těžišti .

Jak poznamenal Thomson a další, tato hmotnost také roste s rychlostí. V roce 1899 Lorentz vypočítal, že poměr hmotnosti elektronu v pohyblivé vztažné soustavě vzhledem k éterové vztažné soustavě je rovnoběžný se směrem pohybu a kolmý ke směru pohybu, kde a  je nedefinovaný faktor. [A 7] . A v roce 1904 založil , když získal výrazy pro masy v různých směrech (podélných a příčných) [A 3] :

kde

Mnoho vědců pak věřilo, že veškerá hmota a všechny formy síly jsou elektromagnetické povahy. Tato myšlenka však musela být opuštěna v průběhu vývoje relativistické mechaniky . Abraham (1904) tvrdil (jak je popsáno v předchozí části #Lorentzovy transformace ), že v Lorentzově modelu elektronů jsou potřeba neelektrické vazebné síly. Abraham však také poznamenal, že se získají různé výsledky v závislosti na tom, zda je elektromagnetická hmotnost vypočtena z hlediska energie nebo z hlediska hybnosti. K vyřešení těchto problémů zavedl Poincare v roce 1905 [A 8] a 1906 [A 9] typ tlaku neelektrické povahy, který dodává energii těles další hodnotu, a proto vysvětluje 4/3 faktor v výraz pro poměr elektromagnetické hmoty a energie. Přestože byl Poincarého výraz pro energii elektronů správný, chybně uvedl, že na hmotnosti těles se podílí pouze elektromagnetická energie [B 9] .

Problém 4/3 multiplikátoru se stává srozumitelnějším, když se pro všechna působící pole ve fyzikálním systému použije zobecněný Poyntingův teorém [2] . V tomto případě se ukazuje, že příčinou problému 4/3 multiplikátoru je rozdíl mezi 4-vektorovým a 4-tenzorem druhého řádu. Ve skutečnosti energie a hybnost systému tvoří 4-hybnost. Hustoty energie a hybnosti elektromagnetického pole jsou však časové složky tenzoru energie-hybnosti a netvoří 4-vektor. Totéž platí pro objemové integrály těchto složek. Výsledkem je, že při přímočarém konstantním pohybu systému sestávajícího z částic hmoty a polí jsou relativistická energie a hybnost ve 4-hybnosti systému vzájemně úměrné. Naproti tomu energie a hybnost elektromagnetického (neboli gravitačního) pole systému jsou vzájemně úměrné s přídavným faktorem 4/3.

Pojem elektromagnetické hmoty již není považován za příčinu hmoty „sám o sobě“, protože veškerá hmota (nejen její elektromagnetická část) je úměrná energii a může být „přeměněna“ na různé formy energie, což je vysvětleno tzv . ekvivalence hmotnosti a energie podle Einsteina [B 10 ] .

Gravitace

Lorentzovy teorie

V roce 1900 [A 10] se Lorentz pokusil vysvětlit gravitaci na základě Maxwellových rovnic. Nejprve se zabýval Le Sageovou teorií gravitace a tvrdil, že by mohlo existovat univerzální záření ve formě pole, sestávajícího z velmi silně pronikajícího elektromagnetického záření a vyvíjejícího jednotný tlak na každé těleso. Lorentz ukázal, že mezi nabitými částicemi by skutečně existovala přitažlivá síla, za předpokladu, že dopadající energie byla zcela absorbována. To byl stejný zásadní problém, který postihoval i ostatní Le Sageovy modely, protože záření muselo nějak zmizet a jakákoliv absorpce by musela vést k enormnímu zahřívání. Proto Lorentz tento model opustil.

Ve stejné práci, jako Mossoty a Zellner , navrhl, že přitažlivost opačně nabitých částic je silnější než odpuzování podobně nabitých částic. Výsledná konečná síla je to, co je známé jako univerzální gravitace, ve které je rychlost gravitace rychlostí světla. To vede ke konfliktu s gravitačním zákonem Isaaca Newtona, ve kterém, jak ukazuje Laplace , konečná rychlost gravitace vede k určitému druhu aberace, a proto činí oběžné dráhy nestabilními. Lorentz však ukázal, že tato teorie je pro Laplaceovu kritiku irelevantní, protože kvůli struktuře Maxwellových rovnic fungují pouze účinky řádu v 2 / c 2 . Lorenz však spočítal, že hodnota posunu perihelia Merkuru byla příliš nízká. Napsal:

Možná lze změnit zvláštní formu těchto termínů. To, co bylo řečeno, však stačí k tomu, aby se ukázalo, že gravitaci lze připsat akcím, které se šíří rychlostí ne větší než je rychlost světla.

V roce 1908 [A 11] Poincaré zhodnotil Lorentzovu gravitační teorii a klasifikoval ji jako kompatibilní s principem relativity, ale (stejně jako Lorentz) kritizoval nepřesnou hodnotu posunutí Merkurova perihelia. Na rozdíl od Poincarého považoval Lorentz v roce 1914 svou vlastní teorii za neslučitelnou s principem relativity a odmítl ji [A 12] .

Lorentz-invariantní gravitační zákon

V roce 1904 Poincaré tvrdil, že gravitační rychlost větší než c odporuje pojetí místního času a principu relativity. Napsal: [A4]

Co by se stalo, kdybychom mohli komunikovat pomocí jiných než světelných signálů, které se pohybují jinou rychlostí, než je rychlost světla? Pokud poté, co jsme optimalizovali naše hodiny, chceme zkontrolovat výsledek s těmito novými signály, měli bychom pozorovat nesrovnalosti způsobené obecným translačním pohybem dvou stanic. Jsou takové signály myslitelné z pohledu Laplacea, kde se univerzální gravitace přenáší rychlostí milionkrát větší než rychlost světla?

V letech 1905 a 1906 však Poincaré poukázal na možnost teorie gravitace, ve které se změny šíří rychlostí světla a jsou Lorentzovy kovarianty. Poukázal na to, že v takové teorii gravitační síla nezávisí pouze na hmotnostech a jejich vzájemné vzdálenosti, ale také na jejich rychlostech a jejich poloze v důsledku konečné doby šíření interakce. Při této příležitosti Poincaré představil 4-vektorový [A 8] . Po Poincarého se Minkowski (1908) a Arnold Sommerfeld (1910) pokusili zavést Lorentzův invariantní gravitační zákon [B 11] . Tyto pokusy však byly nahrazeny Einsteinovou obecnou teorií relativity , viz „ Krok do relativity “.

Principy a konvence

Stálost rychlosti světla

Již ve svém Filosofickém dopise o měření času (1898) [A 5] Poincaré napsal, že astronomové jako Ole Römer při určování rychlosti světla jednoduše předpokládají, že světlo má konstantní rychlost a že tato rychlost je ve všech směrech stejná ( více podrobností viz článek rychlost světla v jednom směru ). Bez tohoto postulátu by nebylo možné určit rychlost světla z astronomických pozorování, jako to udělal Römer při pozorování měsíců Jupitera. Poincaré poznamenal, že Roemer také musel předpokládat, že měsíce Jupitera se řídí Newtonovými zákony, včetně zákona gravitace, zatímco při stejných pozorováních by bylo možné přijmout jinou rychlost světla, pokud bychom přijali nějaké jiné (možná složitější) zákony pohybu. Podle Poincarého to ukazuje, že předpokládáme hodnotu rychlosti světla, která maximálně zjednodušuje zákony mechaniky. (Toto je příklad Poincarého společné filozofie). Poincaré také poznamenal, že rychlost světla může být (a v praxi se často používá) k určení simultánnosti mezi prostorově oddělenými událostmi. V tomto článku se však nezabýval důsledky aplikace těchto „dohod“ na několik vzájemně se pohybujících referenčních rámců. Další krok učinil Poincaré v roce 1900 [A 6] , když zjistil, že synchronizace pomocí světelných signálů v zemské vztažné soustavě vede k místnímu Lorentzovu času [B 12] [B 13] (viz část „Místní čas“ výše ). A v roce 1904 Poincaré napsal [A 4] :

Ze všech těchto výsledků, pokud by se potvrdily, by vzešla zcela nová mechanika, která by se primárně vyznačovala tím, že nemůže být větší rychlost než rychlost světla, maximálně teploty pod absolutní nulou. Pro pozorovatele v dopředném pohybu, kterého si není vědom, nemůže žádná zdánlivá rychlost překročit rychlost světla, a to by bylo v rozporu, pokud si nepamatujeme skutečnost, že tento pozorovatel nepoužívá stejné hodiny jako stacionárním pozorovatelem, ale spíše hodinami, které uvádějí "místní čas. [...] Možná také budeme muset postavit zcela novou mechaniku, kde budeme moci jen letmo zahlédnout, kde se setrvačnost s rychlostí zvyšuje a rychlost světla se stává nepřekonatelnou hranicí. Obyčejná mechanika, jednodušší, zůstala u prvního přiblížení, protože to by platilo pro rychlosti nepříliš vysoké, takže stará dynamika bude zahrnuta do nové, vždy jen výjimečně, nejjistější v praxi by bylo pokračovat abychom se chovali, jako bychom v ně nadále věřili. Jsou tak užitečné, že pro potřebují šetřit místem. Rozhodnutí, zda je úplně vyloučit, by znamenalo připravit se o drahocennou zbraň. Spěchám na závěr říci, že jsme k tomu ještě nedospěli a zatím nic nenasvědčuje tomu, že zásady nevyjdou z bitvy vítězně a beze změny.

Princip relativity

V roce 1895 [A 13] [B 14] Poincaré tvrdil, že experimenty jako Michelson-Morley ukazují, že se zdá nemožné detekovat absolutní pohyb hmoty nebo relativní pohyb hmoty vzhledem k éteru. A přestože většina fyziků měla jiné názory, Poincare v roce 1900 [A 14] si za svým názorem stál a střídavě používal výrazy „princip relativního pohybu“ a „relativita prostoru“. Kritizoval Lorentze s tím, že by bylo lepší vytvořit fundamentálnější teorii k vysvětlení absence jakéhokoli éterového driftu, než vytvářet jednu hypotézu za druhou. V roce 1902 [A 15] poprvé použil výraz „princip relativity“. V roce 1904 [A 4] vyhodnotil práci matematiků, kteří zachovali to, co nyní nazýval „ princip relativity “ s hypotézami jako místní čas, ale připustil, že toto riziko bylo možné pouze nahromaděním hypotéz. A princip definoval takto (podle Millera [B 15] na základě Lorentzovy věty o odpovídajících stavech): „Princip relativity, podle kterého musí být zákony fyzikálních jevů stejné pro oba a stacionárního pozorovatele a postupně se rovnoměrně pohybujícího, takže nemáme žádné prostředky k určení a nemůžeme mít, zda se v takovém pohybu nacházíme."

S odkazem na Poincarého kritiku z roku 1900 Lorentz ve svém slavném článku z roku 1904 napsal, kde rozšířil svůj odpovídající stavový teorém: [A 3] „Samozřejmě, že průběh vymýšlení speciálních hypotéz pro každý nový experimentální výsledek je poněkud umělý. Bylo by uspokojivější, kdyby bylo možné pomocí některých základních předpokladů a bez zanedbání termínů jednoho či druhého řádu ukázat, že mnoho elektromagnetických jevů je zcela nezávislých na pohybu systému."

Jedno z prvních hodnocení Lorenzova díla provedl v květnu 1905 P. Langevin . Toto rozšíření Lorentzových a Larmorových elektronických teorií podle něj vedlo k „fyzické nemožnosti demonstrovat translační pohyb Země“. Poincare si však v roce 1905 všiml, že Lorentzova teorie z roku 1904 nebyla dokonale „Lorentzova invariantní“ v několika rovnicích, jako je Lorentzův výraz pro hustotu proudu (přiznaný Lorentzem v roce 1921 jako vadný). Protože to vyžadovalo jen drobné úpravy Lorentzova díla, Poincaré také tvrdil [A 8] , že Lorentzovi se podařilo uvést jeho teorii do souladu s principem relativity: „Zdá se, že tato nemožnost demonstrovat absolutní pohyb Země je obecným přírodním zákonem. . […] Lorentz se pokusil svou hypotézu doplnit a změnit, aby ji uvedl do souladu s postulátem naprosté nemožnosti určit absolutní pohyb. To, co se mu podařilo, udělal ve svém článku nazvaném Elektromagnetické jevy v systému pohybujícím se jakoukoli rychlostí menší než rychlost světla [Lorentz, 1904b].“ [C2]

Ve svém článku z Palerma (1906) to Poincaré nazval „postulát relativity“, a ačkoli uvedl, že v určitém okamžiku by tento princip mohl být vyvrácen (a ve skutečnosti na konci článku zmínil, že Villarův objev magneta Zdá se, že to ohrožují katodové paprsky (1904) [B 16] ), pomyslel si, že by bylo zajímavé zvážit důsledky, pokud bychom měli předpokládat, že postulát relativity platí bez omezení. To by znamenalo, že všechny přírodní síly (nejen elektromagnetismus) musí být při Lorentzově transformaci invariantní. [A 9] V roce 1921 Lorentz s využitím důvěry Poincarého, aby stanovil princip a postulát relativity, napsal: [A 16] „Nestanovil jsem princip relativity jako přísnou a univerzální pravdu. Na druhou stranu Poincaré získal dokonalou invarianci rovnic elektrodynamiky a formuloval ‚postulát relativity‘, který jako první použil.“ [C3]

Aether

Poincaré v rámci své filozofie konvencionalismu v roce 1889 napsal: [A 17] „To, zda éter existuje nebo ne, nemá velký význam, nechme to na metafyzicích; pro nás je důležité, že se vše děje, jako by to existovalo, a že se tato hypotéza ukazuje jako vhodná pro vysvětlení jevů. Koneckonců, máme nějaký jiný důvod, proč věřit v existenci hmotných předmětů? To je také příhodná hypotéza, jen taková nikdy nepřestane být, i když jednoho dne bezpochyby bude éter odhozen jako zbytečný .

Také popřel existenci absolutního prostoru a času , když v roce 1901 řekl: [A 18] „1. Neexistuje žádný absolutní prostor a vnímáme pouze relativní pohyb, ale ve většině případů jsou mechanické skutečnosti konstatovány tak, jako by existoval absolutní prostor, na který lze odkazovat. 2. Neexistuje žádný absolutní čas. Když říkáme, že dvě období jsou si rovna, toto tvrzení nedává smysl a smysl může mít pouze konvence. 3. Nejen, že nemáme přímou intuici o rovnosti dvou období, ale nemáme ani přímou intuici o simultánnosti dvou událostí probíhajících na dvou různých místech. Vysvětlil jsem to v článku nazvaném „Mesure du Temps“ [1898]. 4. A konečně, není naše euklidovská geometrie samotná jen jakousi konvencí jazyka?

Sám Poincare však nikdy neopustil hypotézu éteru a v roce 1900 prohlásil: [A 14] „Existuje skutečně náš éter? Známe původ naší víry v éter. Pokud světlu trvá několik let, než se k nám dostane ze vzdálené hvězdy, není již na hvězdě ani na Zemi. Někde to musí být a podporováno takříkajíc nějakým materiálním faktorem . A s odkazem na zkušenost z Fizeau dokonce napsal: "Éter je téměř v našich rukou . " Řekl také, že éter je nezbytný k tomu, aby Lorentzova teorie souhlasila s třetím Newtonovým zákonem. Ještě v roce 1912 v článku nazvaném „Kvantová teorie“ Poincaré desetkrát použil slovo „éter“ a popsal světlo jako „světelné vibrace éteru “ . [A19]

A přestože rozpoznal relativní a konvenční povahu prostoru a času, věřil, že klasická konvence je „pohodlnější“ a nadále rozlišoval mezi „skutečným“ časem v éteru a „zdánlivým“ časem v pohyblivých systémech. Ohledně otázky, zda by bylo zapotřebí nové konvence prostoru a času, v roce 1912 napsal: [A 20] „Měli bychom změnit své závěry? Samozřejmě, že ne, přijali jsme dohodu, protože se nám zdála výhodná, a řekli jsme si, že nám nic nemůže bránit ji odmítnout. Dnes chtějí někteří fyzici přijmout novou dohodu. To neznamená, že jsou k tomu nuceni, tuto novou dohodu považují za pohodlnější, to je vše. A ti, kteří tento názor nezastávají, si mohou legitimně ponechat staré, aby neporušili své staré zvyky, a já věřím, jen mezi námi, že to tak budou dělat ještě dlouho.“

Také během svého života Lorentz tvrdil, že ze všech referenčních rámců by měl být preferován ten, ve kterém je éter v klidu. Hodiny v tomto referenčním systému ukazují "reálný" čas a simultánnost není relativní. Pokud je však přijata správnost principu relativity, je nemožné takový systém experimentálně najít. [A-21]

Krok do relativity

Speciální teorie relativity

V roce 1905 Albert Einstein publikoval svůj článek o tom, co se dnes nazývá speciální teorie relativity . [A 22] V tomto článku, zkoumajícím základní významy prostorových a časových souřadnic používaných ve fyzikálních teoriích, Einstein ukázal, že „efektivní“ souřadnice dané Lorentzovými transformacemi byly ve skutečnosti inerciální souřadnice vzhledem k pohyblivým referenčním soustavám. Z toho vyplývaly všechny fyzikálně pozorovatelné důsledky TEL bez nutnosti postulovat nepozorovatelnou entitu (éter). Einstein identifikoval dva základní principy, z nichž každý je založen na zkušenosti, z nichž vyplývá celá Lorentzova elektrodynamika:

  1. Zákony , podle kterých probíhají fyzikální procesy , jsou stejné s ohledem na jakoukoli inerciální soustavu souřadnic ( princip relativity )
  2. V prázdném prostoru se světlo šíří absolutní rychlostí c, v libovolné soustavě inerciálních souřadnic (princip stálosti světla)

Společně (spolu s několika dalšími implicitními předpoklady, jako je izotropie a homogenita prostoru), tyto dva postuláty jednoznačně vedou k matematice speciální teorie relativity. Lorentz a Poincaré také přijali tytéž principy nezbytné k dosažení jejich konečných výsledků, ale neakceptovali, že jsou také dostačující , a proto eliminovali všechny ostatní předpoklady, které byly základem Lorentzových původních závěrů (mnohé z nich se později ukázaly jako chybné [C 4] ). Speciální teorie relativity si proto velmi rychle získala široké přijetí mezi fyziky a koncept světélkujícího éteru 19. století byl zavržen. [B-17] [B-18]

V roce 1907 byla Einsteinova speciální teorie relativity z roku 1905 doplněna Hermannem Minkowskim, který ukázal, že poměry mají velmi přirozený výklad. [C 5] v termínech jediného čtyřrozměrného " časoprostoru ", ve kterém jsou absolutní intervaly získány rozšířením Pythagorovy věty. (Už v roce 1906 Poincaré předjímal některé Minkowského myšlenky, viz část o Lorentzových transformacích). [B 19] Užitečnost a přirozenost Einsteinových a Minkowského myšlenek přispěla k rychlému přijetí speciální teorie relativity a odpovídající ztrátě zájmu o Lorentzovu teorii éteru.

V roce 1909 [A 23] a 1912 [A 24] Einstein řekl: [B 20]

...nelze založit teorii zákonů přeměny prostoru a času pouze na principu relativity. Jak známo, souvisí to s relativitou pojmů „simultánnost“ a „tvar pohybujících se těles“. Abych zaplnil tuto mezeru, zavedl jsem princip stálosti rychlosti světla, který jsem si vypůjčil z teorie stacionárního světelného éteru H. A. Lorentze a který stejně jako princip relativity obsahuje fyzikální předpoklad, který se zdál být oprávněný. pouze vhodnými experimenty (pokusy Fizeaua, Rowlanda aj.), [A 24]
Albert Einstein (1912), přeložila Anna Beck (1996).

V roce 1907 Einstein kritizoval „ ad hoc “ povahu hypotézy Lorentzovy kontrakce ve své teorii elektronů, protože podle jeho názoru šlo o umělý předpoklad, že Michelson-Morleyův experiment je v souladu s Lorentzovým stacionárním éterem a principem relativity. . [A 25] Einstein tvrdil, že Lorentzův „místní čas“ lze jednoduše nazvat „čas“, a prohlásil, že pevný éter jako teoretický základ pro elektrodynamiku nevyhovuje. [A 26] V roce 1920 napsal: [A 27]

Pokud jde o mechanickou povahu Lorentzova éteru, můžeme říci, že v určitém smyslu je tato nehybnost jedinou mechanickou vlastností, o kterou ho H. A. Lorentz nepřipravil. Lze dodat, že všechny změny v pojetí éteru, vytvořené speciální teorií relativity, spočívaly v odebrání éteru jeho poslední mechanické vlastnosti, totiž jeho nehybnosti. [...] Bližší reflexe nás však učí, že speciální teorie relativity nás nenutí popírat éter. Můžeme předpokládat existenci éteru; pouze musíme odmítnout přisuzovat mu určitý pohyb, tj. musíme z abstrakce odstranit poslední mechanickou charakteristiku, kterou Lorentz ještě neodstranil.

Minkowski tvrdil, že Lorenzovo zavedení hypotézy kontrakce „zní docela fantasticky“, protože to není výsledek odporu v éteru, ale vypadá jako „dar shora“. Řekl, že tato hypotéza je „zcela ekvivalentní novému pojetí prostoru a času“, i když se v rámci nové geometrie časoprostoru stává mnohem srozumitelnější. [A 28] Lorentz nesouhlasil s tím, že se jedná o „ad-hoc“ hypotézu, a v roce 1913 tvrdil, že mezi jeho teorií a odmítnutím preferovaného rámce je malý rozdíl, jako v teorii Einsteina a Minkowského, takže to je věc vkusu, kdo preferuje kterou teorii. [A-21]

Ekvivalence hmoty a energie

Ekvivalenci hmotnosti a energie získal Einstein (1905) jako důsledek principu relativity, kde je energie setrvačnosti ve skutečnosti reprezentována jako , ale na rozdíl od Poincarého článku z roku 1900 Einstein uznal, že hmota sama ztrácí nebo získává hmotnost. při emisi nebo absorpci záření. [A 29] Hmotnost jakékoli formy hmoty se tedy rovná určitému množství energie, kterou lze přeměnit a znovu získat z jiných forem energie. Toto je ekvivalence hmoty a energie , reprezentovaná jako . Einstein proto nepotřeboval zavádět „fiktivní“ hmotnosti, ani se nemusel vyhýbat problému perpetuum mobile , protože podle Darrigola [B 21] lze Poincarého radiační paradox jednoduše vyřešit aplikací Einsteinovy ​​ekvivalence. Ztrácí-li světelný zdroj během záření hmotnost o hodnotu , rozpor v zákonu hybnosti zmizí, aniž by bylo potřeba kompenzačního účinku v éteru.

Stejně jako Poincaré dospěl Einstein v roce 1906 k závěru, že setrvačnost (elektromagnetické) energie je nezbytnou podmínkou k tomu, aby teorém o těžišti platil v systémech, ve kterých na sebe vzájemně působí elektromagnetická pole a hmota. Na základě ekvivalence hmoty a energie ukázal, že emise a absorpce záření e/m a tedy přenos setrvačnosti řeší všechny problémy. Při této příležitosti se Einstein odvolal na papír Poincarého z roku 1900 a napsal: [A 30]

Ačkoli jednoduché formální pohledy, které je třeba provést, aby se toto tvrzení prokázalo, jsou již obsaženy především v práci H. Poincarého [Lorentz-Festschrift, str. 252, 1900], z důvodu přehlednosti nebudu na toto dílo spoléhat. [C6]

Také Poincareho odmítnutí principu protiakce, spojeného s porušením zákona zachování hmoty, se lze vyhnout prostřednictvím Einsteinova , protože zachování hmoty se zdá být zvláštním případem zákona zachování energie .

Obecná teorie relativity

Pokusy Lorentze a Poincarého (stejně jako Abrahama a Nordströma ) formulovat novou teorii gravitace, která by nahradila Newtonovu , byly nahrazeny Einsteinovou obecnou teorií relativity . [B22] . Tato teorie je založena na principech, jako je princip ekvivalence , obecný princip relativity , princip obecné kovariance , geodetický pohyb, Lorentzova kovariance (zákony speciální relativity platí lokálně pro všechny inerciální pozorovatele) a v něm zakřivení časoprostor je vytvářen energií napětí v časoprostoru.

V roce 1920 Einstein přirovnal Lorentzův éter ke „gravitačnímu éteru“ obecné teorie relativity. Řekl, že nehybnost je jediná mechanická vlastnost, o kterou nebyl Lorentz éter zbaven, ale na rozdíl od světla a éteru Lorentze éter obecné relativity nemá mechanické vlastnosti, dokonce ani nehybnost [A 27] :

Éter obecné relativity je prostředím, které samo o sobě postrádá všechny mechanické a kinematické vlastnosti, ale pomáhá určovat mechanické (a elektromagnetické) děje. Zásadní novinkou v éteru obecné teorie relativity, na rozdíl od éteru Lorentzova, je, že stav prvního na každém místě je určen spojením s hmotou a stavem éteru v sousedních místech, která se řídí zákony ve formě diferenciálních rovnic; zatímco stav Lorentzova éteru v nepřítomnosti elektromagnetických polí není způsoben ničím mimo něj a je všude stejný. Éter obecné teorie relativity se koncepčně přemění v éter Lorentzův, dosadíme-li konstanty do prostorových funkcí, které model popisují, aniž bychom věnovali pozornost příčinám určujícím jeho stav. Můžeme tedy také říci, že éter obecné relativity se získává z Lorentzova éteru relativizací.

Priorita

Čas od času zazní názor, že skutečnými zakladateli speciální teorie relativity jsou Poincaré a Lorentz, nikoli Einstein, ačkoli Lorentz ani Poincare si takovou prioritu nikdy nenárokovali. Zobrazit další články:

Poslední změny

Odkazy

Díla Lorentze, Poincarého, Einsteina, Minkowského (skupina A)

  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. osm
  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) Kniha 3, Ch. 3
  12. ↑ Lorentz (1914) primární zdroje
  13. ↑ Poincare (1895)
  14. ↑ 1 2 Poincare (1900a); Pointare (1902), Ch. 9-10
  15. ↑ Poincare (1902), Ch. 13
  16. ↑ Lorentz (1921), str. 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), str. 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 exclusivees et naturelles T. 21: 103–176 
  • Lorentz, Hendrik Antoon (1892a), La Théorie electromagnetique de Maxwell et son application aux corps mouvants, Archives néerlandaises des sciences exclusivees et naturelles T. 25: 363–552 
  • Lorentz, Hendrik Antoon (1892b), Relatieve beweging van de aarde en den aether, Zittingsverlag Akad. V. Mokrý. 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), Zjednodušená teorie elektrických a optických jevů v pohyblivých systémech , Proceedings of the Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences, svazek 1: 427–442 
  • Lorentz, Hendrik Antoon (1900), Úvahy o gravitaci , Proceedings of the Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences sv. 2: 559–574 
  • Lorentz, Hendrik Antoon (1904b), Elektromagnetické jevy v systému pohybujícím se jakoukoliv rychlostí menší než je rychlost světla , Proceedings of the Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences sv. 6: 809–831 
  • Lorentz, Hendrik Antoon (1909), Teorie elektronů a její aplikace na jevy světla a sálavého tepla , Lipsko a Berlín: BG Teubner 
  • Lorentz, Hendrik Antoon; Einstein, Albert & Minkowski, Hermann (1913), Das Relativitätsprinzip. Eine Sammlung von Abhandlungen , Lipsko & Berlín: BG Teubner 
  • Lorentz, Hendrik Antoon (1914), Das Relativitätsprinzip. Drei Vorlesungen gehalten v Teylers Stiftung zu Haarlem , Lipsko a Berlín: BG Teubner 
  • Lorentz, Hendrik Antoon (1931), Přednáška o teoretické fyzice, Vol. 3 (Přednášky konané v letech 1910–1912, poprvé publikované v holandštině v roce 1922, anglický překlad v roce 1931) , Londýn: MacMillan 
  • Poincaré, Henri (1889), Théorie mathématique de la lumière , sv. 1, Paris: G. Carré & C. Naud  Předmluva částečně přetištěna v „ Věda a hypotéza “, Ch. 12.
  • Poincaré, Henri (1895), A propos de la Théorie de M. Larmor, L'éclairage électrique T. 5:5–14  . Přetištěno v Poincaré, Oeuvres, tome IX, pp. 395-413
  • Poincaré, Henri (1913), Měřítko času , Základy vědy , New York: Science Press, s. 222–234 
  • Poincaré, Henri (1900b), La théorie de Lorentz et le principe de réaction , Archives néerlandaises des sciences exclusivees et naturelles T. 5: 252–278  . Viz také anglický překlad .
  • Poincaré, Henri (1901a), Sur les principes de la mécanique, Bibliothèque du Congrès international de philosophie : 457–494  . Přetištěno v "Science and Hypothesis", Ch. 6-7.
  • Poincaré, Henri (1901b), Šablona:Internetový archiv , Paris: Gauthier-Villars 
  • Poincaré, Henri (1902), Šablona:Internetový archiv , Londýn a Newcastle-on-Cyne (1905): The Walter Scott publishing Co. 
  • Poincaré, Henri (1906a), Principy matematické fyziky , Kongres umění a věd, univerzální expozice, St. Louis, 1904 , sv. 1, Boston a New York: Houghton, Mifflin and Company, str. 604–622 
  • Poincaré, Henri (1905b), Sur la dynamique de l'électron , Comptes Rendus T. 140: 1504–1508 
  • Poincaré, Henri (1913), Nová mechanika , Základy vědy (Science and Method) , New York: Science Press, s. 486–522 
  • Poincaré, Henri (1909), La Mécanique nouvelle (Lille) , Revue scientifique (Paříž) sv. 47: 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, s. 41–47 
  • Poincare, Henri (1911), Die neue Mechanik (Berlín) , Lipsko a Berlín: BG Teubner 
  • Poincaré, Henri (1912), L'hypothèse des quanta, Revue scientifique T. 17: 225–232  Přetištěno v Poincaré 1913, Ch. 6.
  • Poincaré, Henri (1913), Šablona:Internetový archiv , New York: Dover Publication (1963) 
  • Einstein, Albert (1909), Vývoj našich názorů na složení a esenci záření , Physikalische Zeitschrift sv. 10 (22): 817–825 
  • Einstein A. (1916), Relativity: Speciální a obecná teorie , Springer 
  • Einstein, Albert (1922), Ether and the Theory of Relativity , London: Methuen & Co. 
  • Minkowski, Hermann (1909), Prostor a čas , Physikalische Zeitschrift vol . 10: 75–88 

Sekundární zdroje (Skupina B)

  1. ↑ Whittaker (1951), 386ff
  2. ↑ Narozen (1964), 172ff
  3. ↑ Hnědá (2001)
  4. ↑ Miller (1981), 70-75,
  5. ↑ Darrigol (2005), 10.-11
  6. ↑ Janssen (1995), kap. 3.5.4
  7. ↑ Janssen/Meklenbursko (2007)
  8. ↑ Walter (2007), Cap. jeden
  9. ↑ Janssen/Meklenbursko (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), kap. jeden
  17. ↑ Darrigol (2005), 15.-18
  18. ↑ Janssen (1995), Cap. čtyři
  19. ↑ Walter (1999)
  20. ↑ Martinez (2009)
  21. ↑ Darrigol (2005), 18.-21
  22. ↑ Walter 2007
  • Born, Max (1964), Einsteinova teorie relativity , Dover Publications, ISBN 0-486-60769-0 
  • Darrigol, Olivier (2000), Elektrodynamika od Ampére k Einsteinovi , Oxford: Clarendon Press, ISBN 0-19-850594-9 
  • Galison, Peter (2003), Einsteinovy ​​hodiny, Poincarého mapy: Empires of Time , New York: W. W. Norton, ISBN 0-393-32604-7 
  • Alberto A. Martínez (2009), Kinematika: ztracené počátky Einsteinovy ​​relativity , Johns Hopkins University Press, ISBN 0-8018-9135-3 
  • Miller, Arthur I. (1981), speciální teorie relativity Alberta Einsteina. Vznik (1905) a raná interpretace (1905–1911) , Reading: Addison–Wesley, ISBN 0-201-04679-2 
Anglicky: Pauli, W. Theory of Relativity  (neopr.) . - Dover Publications , 1981. - V. 165. - ISBN 0-486-64152-X .
  • Whittaker, Edmund Taylor (1951), Historie teorií éteru a elektřiny Vol. 1: Klasické teorie (2. vyd.), Londýn: Nelson 

Další poznámky (Skupina C)

  1. ↑ Originál ve francouzštině: Nous n'avons pas l'intuition directe de la simultanéité, pas plus que celle de l'égalité de deux durées. Si nous croyons avoir cette intuition, c'est une illusion. Nous y suppléons à l'aide de surees 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 deux événements, ou l'ordre de leur posloupnost, l'égalité de deux durées, doivent être définies de telle sorte que l'énoncé des lois naturelles soit aussi jednoduchý que možný. En d'autres termes, toutes ces règles, toutes ces definice ne sont que le fruit d'un oportunisme nevědomé. »
  2. ↑ Francouzský originál: Il semble que cette impossibilité de démontrer le mouvement absolu soit une loi générale de la nature [..] Lorentz a cherché à compléter et à modifikátor son hypothèse de façon à la mettre en concordance avec le imposulate de la nature de la determinace du mouvement absolu. C'est ce qu'il a réussi dans son article intitulé Elektromagnetické jevy v systému pohybujícím se jakoukoli rychlostí menší než rychlost světla .
  3. ↑ Originál ve francouzštině: je n'ai pas établi le principe de relativité comme rigoureusement et universellement vrai. Poincaré, au contraire, obtenu une invariance parfaite des équations de l'électrodynamique, et il a formule le "postulat de relativité", termes qu'il a été le premier a zaměstnavatel.
  4. ↑ Tři nejznámější příklady jsou (1) předpoklad Maxwellových rovnic a (2) předpoklad konečné struktury elektronu a (3) předpoklad, že veškerá hmota byla elektromagnetického původu. Poté se Maxwellovy rovnice staly neplatnými a byly nahrazeny kvantovou elektrodynamikou, ačkoli jeden rys Maxwellových rovnic, charakteristická invariance rychlosti, zůstal. Hmotnost elektronu je nyní považována za bodovou částici a Poincare již v roce 1905 ukázal, že celá hmotnost elektronu nemůže být elektromagnetického původu. Takto relativita zrušila naděje 19. století založit veškerou fyziku na elektromagnetismu.
  5. ↑ Viz Whittaker's History of the Aether, ve kterém píše: „Minkowskiho velké pokroky byly způsobeny jeho formulací fyziky z hlediska čtyřrozměrné rozmanitosti... k reprezentaci přírodních jevů bez zavádění náhodných prvků je nutné opustit obvyklý trojrozměrný souřadnicový systém a fungují ve čtyřech rozměrech." Viz také Pais's Subtle is the Lord pro Minkowského výklad "Tak začalo obrovské zjednodušení speciální teorie relativity." Viz také Millerovu Speciální teorii relativity Alberta Einsteina, která uvádí, že „Minkowského výsledky vedly k hlubšímu pochopení relativity“.
  6. ↑ Německý originál: 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 [Lorenttz, pestschrift 252, 1900], werde ich mich doch der Übersichtlichkeit halber nicht auf jene Arbeit stützen.

Odkazy

  1. ↑ Einstein, relativita a absolutní simultánnost  (neopr.) . — London: Routledge , 2008. — ISBN 9780415701747 .
  2. ↑ Fedosin SG Zobecněný Poyntingův teorém pro obecné pole a řešení problému 4/3. International Frontier Science Letters, sv. 14, str. 19-40 (2019). https://doi.org/10.18052/www.scipress.com/IFSL.14.19 .