Wykład 08

Teoria Względności – Twórcy

Zbigniew Osiak (Tekst)

Małgorzata Osiak (Ilustracje)

© Copyright 2013 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

W 2011 i 2012 wygłosiłem dla słuchaczy Uniwersytetu Trzeciego Wieku w Uniwersytecie Wrocławskim cykl wykładów:

01. Teoria Względności – Podstawy

02. Teoria Względności – Wyniki/Rezultaty

03. Teoria Względności – Testy

04. Teoria Względności – Zastosowania

05. Teoria Względności – Problemy

06. Teoria Względności – Błędne Interpretacje

07. Teoria Względności – Prekursorzy

08. Teoria Względności – Twórcy

09. Teoria Względności – Kulisy

10. Teoria Względności – Kosmologia Relatywistyczna

11. Teoria Względności – Czarne Dziury

12. Teoria Względności – Fale Grawitacyjne

13. Teoria Względności – Antygrawitacja

14. Teoria Względności – Kalendarium

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: Giganci Teorii Względności. Self Publishing (2012).

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

• Z. Osiak: Ilustrowany Słownik Fizyki. Self Publishing (2012).

• Z. Osiak: Wykłady z Fizyki – Teoria Względności. Self Publishing (2012).

Relatywiści, przedstawieni w tej książce, zajmowali się w ramach teorii względności zagadnieniami, które mnie szczególnie zainteresowały.

Zagadnieniami tymi są między innymi:

• Czarne dziury

• Fale grawitacyjne

• Modele wszechświata

• Poczerwienienie grawitacyjne

• Ogólnie współzmiennicza postać równań Maxwella

• Dokładne rozwiązania równań polowych Einsteina

• Równania ruchu

• Testy teorii względności

Teoria Względności – Twórcy

Alfabetyczny indeks nazwisk

Max Abraham (1875-1922)

Madge Gertrude Adam (1912-2001)

Wilhelm Heinrich Walter Baade (1893-1960)

Valentine Bargmann (1908-1989)

Olivier Costa de Beauregard (1911-2007)

Jocelyn Bell-Burnell (ur. 1943)

Peter Gabriel Bergmann (1915-2002)

Alfabetyczny indeks nazwisk

Abraham, Max (1875-1922)

Adam, Madge Gertrude (1912-2001)

Baade, Wilhelm Heinrich Walter (1893-1960)

Bargmann, Valentine (1908-1989)

Beauregard, Olivier Costa de (1911-2007)

Bell-Burnell, Jocelyn (ur. 1943)

Bergmann, Peter Gabriel (1915-2002)

Max Abraham (1875-1922)

niemiecki fizyk-teoretyk

1875 - Urodził się 26 marca w Gdańsku.

1897 - Ukończył Uniwersytet Berliński.

1897 - Doktoryzował się.

1900 - Pracował jako Privatdozent na Uniwersytecie Getyńskim.

1909 - Przez jeden semestr był profesorem na uniwersytecie w Illinois.

1910/1914 - Był profesorem mechaniki racjonalnej na uniwersytecie w Mediolanie.

1921 - Otrzymał Katedrę Fizyki Teoretycznej w Aachen.

1922 - Zmarł z powodu guza mózgu 16 listopada w Monachium po sześciomiesięcznym pobycie w szpitalu.

Wybrane wyniki

• Przedstawił wiele zapomnianych koncepcji dotyczących między innymi modelu elektronu, grawitacji oraz postaci tensora energii-pędu-naprężeń pola elektromagnetycznego w ośrodku.

Ciekawostki

• Max Born i Max von Laue w nekrologu trafnie scharakteryzowali światopogląd naukowy Maxa Abrahama:

Kochał swój absolutny eter, swoje równania pola, swój sztywny elektron...

Model elektronu

• W modelu Abrahama elektron jest idealnie sztywną kulą z ładunkiem równomiernie rozmieszczonym na jej powierzchni. Wzrost masy poruszającego się elektronu jest efektem elektromagnetycznym.

Madge Gertrude Adam (1912-2001)

angielska astronom (solar astronomer)

1912 - Urodziła się 6 marca koło Highbury (północny Londyn).

1931/1935 - Studiowała w St Hugh’s College w Oxfordzie.

1935 - Rozpoczęła pracę w Oxford University Observatory, zajmując się instalacją pierwszego teleskopu słonecznego.

1937 - Została asystentem badawczym w obserwatorium oraz asystentem (assistant tutor) w St Hugh’s College.

2001 - Zmarła 25 sierpnia.

Wybrane wyniki

• Poczynając od 1948 badała einsteinowskie przesunięcie grawitacyjne słonecznych linii widmowych, publikując wyniki w latach 1948, 1952, 1955, 1958 oraz 1959.

Ciekawostki

• Madge Gertrude Adam była podczas studiów jedyną kobietą na roku.

Tytuły wybranych prac, których autorką lub współautorką jest

Madge Gertrude Adam

Artykuły

• Variation of faint Fraunhofer lines across the solar disc. 1937.

• Variation of faint Fraunhofer lines across the solar disc (Second paper). 1940.

• Interferometric Measurements of Solar Wave-lengths and an investigation of the Einstein Gravitational Displacement. 1948.

• Interferometric measurements of wave-lenghts. I. Development of the method of channels and its application at 5080 A and 6020 A. 1952.

• Interferometric measurements of wave-lengths. II. Measurements at 6500 A and a general discussion of the solar red shift. 1955.

• Interferometric measurements of wave-lenghts. III. A note on observational technique in the method of circular channels. 1955.

• Interferometric measurements of wave-lengths. IV. The accuracy of measured wave-lengths. 1958.

• Interferometric measurements of wave-lengths. V. The radial current interpretation of solar red shifts. 1958.

• A new determination of the centre to limb change in solar wave-lengths. 1959.

• The observational tests of gravitation theory. 1962

• The Observational Tests of Gravitation Theory: Discussion. 1962.

• Line contours in sunspot regions. 1976.

• The solar limb effect - Observations of line contours and line shifts. 1976.

Wilhelm Heinrich Walter Baade (1893-1960)

amerykański astronom

1893 - Urodził się 24 marca w Schröttinghausen w Westfalii.

19??/19?? - Studiował na uniwersytetach w Münster i Getyndze.

1919/1931 - Pracował w Hamburskim Obserwatorium.

1921 - Doktoryzował się na Uniwersytecie Getyńskim.

1931 - Wyjechał do Ameryki.

1931/1958 - Pracował w obserwatoriach Mount Wilson i Palomar.

1958 - Przeszedł na emeryturę.

1960 - Zmarł 25 czerwca w Bad Salzuflen w Westfalii.

Ciekawostki

• Baade odkrył asteroidy Hidalgo w 1920 oraz Icarus w 1948.

Jako niemiecki emigrant był zwolniony w czasie wojny ze służby wojskowej. Umożliwiło mu to prowadzenie dokładnych obserwacji astronomicznych w zaciemnionym Los Angeles ze względu na groźbę nalotów.

Wybrane wyniki

• Baade i Fritz Zwicky zaproponowali (1934) nazwy common novae oraz super-nowae. Autorzy wysunęli hipotezę, że supernowe mogą wytwarzać promieniowanie kosmiczne i gwiazdy neutronowe.

• Baade i Rudolph Minkowski dokonali (1954) optycznej identyfikacji radio-źródeł takich, jak Cygnus A, Virgo A (M87), Perseus A (NGC 1275) oraz Centaurus A (NGC 5128).

• Badał (1958) problemy związane z wyznaczaniem odległości galaktyk.

• W. Baade and F. Zwicky:

On Super-novae.

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 20, 5 (1934) 254-259.

• W. Baade and F. Zwicky:

Cosmic Rays from Super-novae.

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 20, 5 (1934) 259-263.

• W. Baade and F. Zwicky:

Remarks on Super-Novae and Cosmic Rays.

Physical Review 46, 1 (07/1934) 76-77.

• W. Baade and R. Minkowski:

Identification of the Radio Sources in Cassiopeia, Cygnus A, and Puppis A.

Astrophysical Journal 119 (1954) 206-214.

• W. Baade and R. Minkowski:

On the Identification of the Radio Sources.

Astrophysical Journal 119 (1954) 215-231.

• W. Baade:

Problems in the Determination of the Distances of Galaxies.

Astronomical Journal 63 (1958) 207-210.

Tytuły wybranych prac, których autorem lub współautorem jest

Wilhelm Heinrich Walter Baade

Artykuły

• On Super-novae. 1934.

• Cosmic Rays from Super-novae. 1934.

• Remarks on Super-Novae and Cosmic Rays. 1934.

• The Crab Nebula. 1942.

• Identification of the Radio Sources in Cassiopeia, Cygnus A, and Puppis A. 1954.

• On the Identification of the Radio Sources. 1954.

• Problems in the Determination of the Distances of Galaxies. 1958.

Książki

• Evolution of Stars and Galaxies. 1963.

Valentine Bargmann (1908-1989)

niemiecko-amerykański matematyk

1908 - Urodził się 6 kwietnia w Berlinie.

19??/19?? - Studiował na Uniwersytecie Berlińskim.

19?? - Przeniósł się do Szwajcarii. Kontynuował studia na uniwersytecie w Zurychu.

1936 - Doktoryzował się na uniwersytecie w Zurychu.

19?? - Wyemigrował do USA.

1937/1946 - Pracował w Instytucie Studiów Zaawansowanych w Princeton.

19?? - Otrzymał tytuł profesora uniwersytetu w Pitsburghu.

19??/19?? - Był profesorem fizyki matematycznej na Uniwersytecie Princeton.

1989 - Zmarł 20 lipca w Princeton.

Wybrane wyniki

• Opublikował wspólnie z Einsteinem dwie prace: o pięciowymiarowej reprezentacji grawitacji i elektryczności (1941) oraz o polach biwektorowych (1943).

• A. Einstein, V. Bargmann and P. Bergmann:

On Five-dimentional Representation of Gravitation and Electricity.

Theodore von Kármán Anniversary Volume, Pasadena, California Institute of Technology (1941) 212-225. [Praca 121]

O pięciowymiarowej reprezentacji grawitacji i elektryczności.

• A. Einstein, V. Bargmann:

Bivector Fields. I. Annals of Mathematics 45 (1944) 1-14.

[Praca 124]

Pola biwektorowe. I.

Tytuły wybranych prac, których autorem lub współautorem jest Valentine Bargmann

Artykuły

• Über eine Verallgemeinerung des Einsteinschen Raumtyps. 1930.

• On Five-dimentional Representation of Gravitation and Electricity. 1941.

• Bivector Fields. I. 1944.

• Group Theoretical Discussion of Relativistic Wave Equations. 1948.

• Relativity. 1957.

• Relativity. 1960.

Olivier Costa de Beauregard (1911-2007)

francuski fizyk-teoretyk

1911 - Urodził się 6 listopada w Paryżu.

1943 - Doktoryzował się w Instytucie Henriego Poincarégo.

2007 - Zmarł 5 lutego w Poitiers.

Olivier Costa de Beauregard związany był z:

• Instytutem Henriego Poincarégo

• Uniwersytetem Paryskim VI-VII, gdzie był dyrektorem naukowym CNRS (Centre national de la recherche scientifique)

• Fundacją Louisa de Broglie

Ciekawostki

• Olivier Costa de Beauregard posiadał tytuł barona (markiza).

Wybrana tematyka badawcza

• Hydrodynamika relatywistyczna

• Termodynamika relatywistyczna

• Cząstki ze spinem w OTW

• Kwantyzacja grawitacji riemannowskiej

Tytuły wybranych prac, których autorem jest

Olivier Costa de Beauregard

Dysertacja

• Contribution to the Study of Dirac’s Theory of Electron. 1943.

Artykuły

• Sur la conservation de la masse propre. 1946.

• Équations générales de l’hydrodynamique des fluides parfaits. 1946.

• Sur la théorie des forces élastiques. 1946.

• Sur la thermodynamique des fluides. 1946.

• Retour sur la dynamique et la thermodynamique des milieux continus. 1946.

• L’effect gravitationnel de spin. 1958.

• L’hypothese de l’effect gravitationnel de spin. 1958.

• De la trajectoire d’une particule d’épreuve sans spin dans le champ gravitationnel d’une masse douée de spin. 1959.

• Sur l’utilisation du tenseur d’impulsion-énergie électromagnétique de Louis de Broglie en électromagnétisme classique. 1959.

• A new law in electrodynamics. 1967.

• Relativistic dynamics of interacting point particles: Central position of the Wheeler-Feynman scheme. 1985.

• Massless or massive graviton? 1990.

• Quantization of riemannian gravity: Heisenberg representation. 1990.

• Quantization of riemannian gravity: Interaction representation. 1990.

• Timelike nonseparability and retrocausation. 1998.

• Henri Arzelies (1913 - 2003). 2003.

Jocelyn Bell-Burnell (ur. 1943)

irlandzka astronom-obserwator

1943 - Urodziła się 15 lipca w Belfaście w Północnej Irlandii.

1965 - Ukończyła studia (B.Sc.) na Uniwersytecie w Glasgow.

1968 - Doktoryzowała się z radio-astronomii w Cambridge pod kierunkiem Anthony’ego Hewisha.

1968/1973 - Pracowała na University of Southampton (Anglia).

1973/1976 - Była redaktorem czasopisma The Observatory.

1973/1987 - Pracowała na Open University (Anglia).

1974/1982 - Pracowała w University College w Londynie.

1982/1991 - Pracowała w Obserwatorium Królewskim w Edynburgu (Szkocja).

1991- Została profesorem fizyki na Open University (Anglia).

Ciekawostki

• (Susan) Jocelyn Bell wyszła za mąż za Martina Burnella w 1968 i rozwiodła się z nim w 1993.

Wybrane wyniki

• Bell, będąc doktorantką Hewisha, odkryła (1967) pierwszego pulsara. Za co jej promotor otrzymał (1974) Nagrodę Nobla z fizyki.

• A. Hewish, S. J. Bell, J. D. H. Pilkington, P. F. Scott, and R. A. Collins:

Observation of a Rapidly Pulsating Radio Source.

Nature 217 (24 February 1968) 709-713.

• S. J. Bell, J. D. H. Pilkington, A. Hewish, and T. W. Cole:

Observations of Some Further Pulsed Radio Source.

Nature 218 (13 April 1968) 126-129.

Tytuły wybranych prac, których współautorką jest

Jocelyn Bell

Artykuły

• Observation of a Rapidly Pulsating Radio Source. 1968.

• Observations of Some Further Pulsed Radio Source. 1968.

Peter Gabriel Bergmann (1915-2002)

amerykański fizyk-teoretyk

1915 - Urodził się 24 marca w Berlinie.

1936 - Doktoryzował się u P. Franka w Pradze.

1936/1941 - Współpracował z Einsteinem w Instytucie Studiów Zaawansowanych w Princeton, zajmując się teorią Kaluzy.

1941/1944 - Nauczał w Black Mountain College oraz w Lehigh University.

1944/1947 - Związany był z Columbia University oraz Woods Hole Oceanographic Institution, prowadził tam badania na potrzeby wojska.

1947 - Rozpoczął pracę na Syracuse University, gdzie zainicjował studia nad kwantową teorią grawitacji.

1982 - Przeszedł na emeryturę.

2002 - Zmarł 19 października w Seattle.

Ciekawostki

• Tuż przed śmiercią dowiedział się, że otrzyma razem z Johnem Wheelerem Nagrodę Einsteina (2003) za pionierskie badania w OTW, dotyczące promieniowania grawitacyjnego, kwantowej grawitacji, czarnych dziur, symetrii w równaniach Einsteina oraz przewodzenie i dostarczanie inspiracji generacjom badaczy OTW.

Wybrane wyniki

• A. Einstein i P. Bergmann uogólnili (1938, 1941) pięciowymiarową teorię Kaluzy.

• A. Einstein, P. Bergmann:

Generalisation of Kaluza’s Theory of Electricity.

Annals of Mathematics 39 (1938) 683-701.

[Praca 118]

Uogólnienie teorii elektryczności Kaluzy.

• A. Einstein, V. Bargmann, P. Bergmann:

On Five-dimentional Representation of Gravitation and Electricity.

Theodore von Kármán Anniversary Volume, Pasadena, California Institute of Technology (1941) 212-225. [Praca 121]

O pięciowymiarowej reprezentacji grawitacji i elektryczności.

Tytuły wybranych prac, których autorem lub współautorem jest

Peter Gabriel Bergmann

Artykuły

• Generalisation of Kaluza’s Theory of Electricity. 1938.

• On Five-dimentional Representation of Gravitation and Electricity. 1941.

• Unified Field Theory with Fifteen Variables. 1949.

• Non-Linear Field Theories. 1949.

• Non-Linear Field Theories II. Canonical Equations and Quantization. 1949.

• The Hamiltonian of the General Theory of Relativity with Electromagnetic Field. 1950.

• Constraints in Covariant Field Theories. 1951.

• Classical and Quantum Field Theories in the Lagrangian Formalism. 1953.

• Spin and Angular Momentum in General Relativity. 1953.

• Dirac bracket transformations in phase space. 1955.

• On Einstein’s Lambda Transformations. 1956.

• Canonical Transformations and Commutators in the Lagrangian Formalism. 1956.

• Two-Component Spinors in General Relativity. 1957.

• Observables in Singular Theories by Systematic Approximation. 1957.

• Subsidiary Conditions in Covariant Theories. 1958.

• Conservation Laws in General Relativity as the Generators of Coordinate Transformations. 1958.

• Structure of Particles in Linearized Gravitational Theory. 1958.

• Spherical Gravitational Waves. 1959.

• Poisson Brackets Between Locally Defined Observables in General Relativity. 1960.

• ”Gauge-Invariant” Variables in General Relativity. 1961.

• Observables in General Relativity. 1961.

• Summary of the Colloque International De Royamont. 1962.

• Gravitational Collapse. 1964.

• Physics and Geometry. 1965.

• Comments on the Scalar-Tensor Theory. 1968.

• New Method of Search for Low-Frequency Gravitational Waves. 1971.

• Symmetries in gauge theories. 1978.

• Unitary field theories. 1979.

• Unitary field theory, geometrization of physics or physicalization of geometry. 1979.

• Relativity as a chapter in the history of physics. 1980.

• The Phase Space Formulation of General Relativity and Approaches Toward its Canonical Quantization. 1980.

• Measurability analysis of the linearized gravitational field. 1982.

• Supersymmetry Groups. 1983.

• Stellar collapse without singularities? 1983.

• Generalized Weyl-type gauge geometry. 1985.

• Quantum blurring of cosmological singularities. 1986.

• Gravitation at Spatial Infinity. 1986

• The Riddle of Gravitation. 1988.

• The Gravitational Field at Spatial Infinity. 1988.

• Complex phase spaces and complex gauge groups in general relativity. 1991.

• My Life. 1991.

• New topology for spatial infinity? 1993.

• EIH Theory and Noether’s Theorem. 1998.

Książki

• An Introduction to the Theory of Relativity. 1942.

• Theory of Relativity. 1946.

• The Riddle of Gravitation. 1968.