Wykład 03

Historia Teorii Względności – Od Maxwella do Einsteina

Zbigniew Osiak (Tekst)

Małgorzata Osiak (Ilustracje)

© Copyright 2015 by

Zbigniew Osiak (text) and Małgorzata Osiak (illustrations)

Wydawnictwo: Self Publishing

e-mail: zbigniew.osiak@gmail.com

Linki do moich publikacji naukowych i popularnonaukowych, e-booków oraz audycji telewizyjnych i radiowych są dostępne w bazie ORCID pod adresem internetowym:

http://orcid.org/0000-0002-5007-306X

Wstęp

“Historia Teorii Względności – Od Maxwella do Einsteina” jest trzecim z pięciu tomów pomocniczych materiałów do prowadzonego przeze mnie seminarium dla słuchaczy Uniwersytetu Trzeciego Wieku w Uniwersytecie Wrocławskim.

Szczegółowe informacje dotyczące sygnalizowanych tam zagadnień zainteresowani Czytelnicy znajdą w innych moich eBookach:

• Z. Osiak: Szczególna Teoria Względności. Self Publishing (2012).

• Z. Osiak: Ogólna Teoria Względności. Self Publishing (2012).

• Z. Osiak: Antygrawitacja. Self Publishing (2012).

• Z. Osiak: Energia w Szczególnej Teorii Względności. Self Publishing (2012).

• Z. Osiak: Giganci Teorii Względności. Self Publishing (2012).

• Z. Osiak: Teoria Względności – Prekursorzy. Self Publishing (2012).

• Z. Osiak: Teoria Względności – Twórcy. Self Publishing (2013).

• Z. Osiak: Teoria Względności – Kulisy. Self Publishing (2012).

• Z. Osiak: Teoria Względności – Kalendarium. Self Publishing (2013).

Zapis wszystkich pomocniczych materiałów zgrupowanych w pięciu tomach zostanie zamieszczony w internecie w postaci eBooków.

• Z. Osiak: Historia Teorii Względności – Od Kopernika do Newtona

• Z. Osiak: Historia Teorii Względności – Od Newtona do Maxwella

• Z. Osiak: Historia Teorii Względności – Od Maxwella do Einsteina

• Z. Osiak: Historia Teorii Względności – Era Einsteina 1905-1955

• Z. Osiak: Historia Teorii Względności – Ciekawe wyniki po 1955

Historia Teorii Wzgledności – Od Maxwella do Einsteina

Notki biograficzne

Georg Friedrich Bernhard Riemann (1826-1866)

Notki biograficzne

Georg Friedrich Bernhard Riemann (1826-1866)

• Od Pitagorasa do Riemanna

Georg Friedrich Bernhard Riemann (1826-1866)

niemiecki matematyk i fizyk teoretyk

1826 - Urodził się w 17 września w Breselenz koło Dannenbergu.

1846/1850 - Studiował na uniwersytetach w Hanowerze, Lüneburgu, Getyndze i Berlinie.

1852 - Doktoryzował się.

1854 - Wygłosił słynny wykład habilitacyjny.

1854/1856 - Pracował jako Privatdozent w Getyndze.

1857 - Został profesorem nadzwyczajnym w Getyndze.

1859 - Został profesorem zwyczajnym w Getyndze.

1859 - Otrzymał godność członka korespondenta Akademii Berlińskiej.

1862 - W lipcu chorował na zapalenie opłucnej.

???? - Wiele miesięcy spędził we Włoszech w celu poprawy stanu swego zdrowia.

1866 - Zmarł 20 lipca w Selaska nad jeziorem Laggo-Magiore.

Wybrane wyniki

• Wprowadził (1854) pojęcie n-wymiarowej zakrzywionej przestrzeni z zadaną lokalnie metryką w postaci kwadratowej formy różniczkowej.

• Praca Riemanna została opublikowana dopiero dwa lata po jego śmierci.

• G. F. Riemann:

Über die Hypothesen, welche der Geometrie zu Grunde liegen.

O hipotezach, które leżą u podstaw geometrii.

Jest to wykład inauguracyjny poprzedzający objęcie stanowiska prywatnego docenta (wykład habilitacyjny), wygłoszony10 czerwca 1854 roku w Getyndze.

• B. Riemann:

Ueber die Hypothesen, welche der Geometrie zu Grunde liegen.

(Mitgetheilt durch R. Dedekind)

Abhandlungen der Königlichen Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen 13 (1868) 133-152.

• Istnieje polski przekład z objaśnieniami Wł. Gosiewskiego, dokonany przez S. Dicksteina:

O hypotezach, które służą za podstawę geometryi.

Pamiętnik Towarzystwa Nauk Ścisłych w Paryżu 9 (1877) 1-26.

[Przedstawiono na posiedzeniu Towarzystwa Nauk Ścisłych 5 września 1874.]

• Przekład ten razem z przypisami zamieszczono również w:

Prace matematyczno-fizyczne 32 (1922). Rozprawa 113-127. Przypisy128-143.

Ciekawostki

• W Ogólnej Teorii Względności zakłada się, że gęstość energii wszelakiej postaci określa lokalnie metrykę czasoprzestrzeni.

• Zacytujmy wizjonerskie słowa tłumacza Samuela Dicksteina (1851-1939), pochodzące z 1877, zamieszczone w przedmowie do polskiego przekładu wykładu habilitacyjnego Riemanna. [Zachowano oryginalną pisownię.]

„Praca wielkiego matematyka niemieckiego, któréj polski przekład dajemy, należy bez wątpienia do prac pierwszorzędnego w nauce znaczenia. W niéj bowiem nie tylko wyświecone są zasady, na których opiera się geometrya, ale wypowiedziane zostały głębokie myśli, mogące się stać z czasem zarodkiem wielkich odkryć w nauce.”

A oto inny fragment tej przedmowy. [Zachowano oryginalną pisownię.]

„Że krzywizna naszéj przestrzeni jest stałą i wszędzie równą zeru, jest to hypoteza, na któréj opiera się cała geometrya Euklidesa, a którą zawdzięczamy doświadczeniu, co aż do czasów Riemanna pozostało niewyjaśnioném, i pierwszorzędne nawet umysły bez potrzeby siliły się na wyprowadzenie XI go postulatu Euklidesa z innych pewników wziętych za podstawę geometryi. Bezowocny skutek tych zabiegów przyniósł pośrednio wielką korzyść nauce; albowiem matematycy, straciwszy nadzieję dowiedzenia wspomnianego postulatu, pomyślili o utworzeniu takiéj geometryi, która przyjmując za podstawę wszystkie pozostałe pewniki, jest zupełnie niezależną od pewnika o liniach równoległych. W ten sposób powstała geometrya urojona Łobaczewskiego, absolutna Bolaya, nie-Euklidesowa Beltramiego.”

„Dopiero Riemann w sposób stanowczy rozstrzyga to ważne pytanie: z jego badań wynika wprost, że postulat Euklidesa, lub każdy inny pewnik, który przyjąć trzeba dla zbudowania teorii linii równoległych, jest wprost wynikiem hypotezy, że krzywizna przestrzeni jest wszędzie zerem i dla tego dowieść się nie da.”

Od Pitagorasa do Riemanna

• Poniżej podamy kolejne uogólnienia twierdzenia Pitagorasa, czyli drogę od c^2 = a^2 + b^2 do ds^2 = gijdxidxj.