Людвик Зильберштейн

Польско-американский физик (1872–1948).

Людвик Зильберштейн (17 мая 1872 – 17 января 1948) был польско -американским физиком, который помог сделать специальную теорию относительности и общую теорию относительности основой университетских курсов. Его учебник «Теория относительности» был опубликован Макмилланом в 1914 году, а второе издание, расширенное за счет включения общей теории относительности, в 1924 году.

Жизнь

Зильберштейн родился 17 мая 1872 года в Варшаве в семье Сэмюэля Зильберштейна и Эмили Стейнкалк. Он получил образование в Кракове , Гейдельберге и Берлине . Преподавать он отправился в Болонью , Италия, с 1899 по 1904 год. Затем он поступил на работу в Римский университет Сапиенца . ^[1]

В 1907 году Зильберштейн описал бивекторный подход к фундаментальным уравнениям электромагнетизма. ^[2] Когда и представляют электрические и магнитные векторные поля со значениями в , то Зильберштейн предложил иметь значения в , объединяя описание поля с комплексификацией . Этот вклад был описан как решающий шаг в модернизации уравнений Максвелла ^[3] и известен как вектор Римана-Зильберштейна . ${\displaystyle \mathbf {E} }$ ${\displaystyle \mathbf {B} }$ ${\displaystyle \mathbb {R} ^{3}}$ ${\displaystyle \mathbf {E} +i\mathbf {B} }$ ${\displaystyle \mathbb {C} ^{3}}$ ${\displaystyle \mathbf {E} +i\mathbf {B} }$

Зильберштейн преподавал в Риме до 1920 года, когда он начал заниматься частными исследованиями в компании Eastman Kodak в Рочестере, штат Нью-Йорк . В течение девяти лет он консультировал лаборатории Kodak, одновременно читая курс теории относительности в Чикагском университете , Университете Торонто и Корнеллском университете . Прожил до 17 января 1948 года. ^[4]

Учебник, открывающий теорию относительности

На Международном конгрессе математиков (ICM) в 1912 году в Кембридже Зильберштейн выступил с докладом «Некоторые применения кватернионов». Хотя текст не был опубликован в протоколах Конгресса, он появился в « Философском журнале» за май 1912 года под названием «Кватернионная форма относительности». ^[5] В следующем году Макмиллан опубликовал «Теорию относительности» , которая сейчас доступна в Интернет-архиве (см. ссылки). Используемые кватернионы на самом деле являются бикватернионами . Книга легко читается и имеет хорошие ссылки на современные источники в сносках.

Было опубликовано несколько обзоров. Природа выразила некоторые опасения: ^[6]

Систематическое изложение принципа относительности неизбежно состоит в значительной степени из демонстрации инвариантных свойств некоторых математических отношений. Следовательно, экспериментатору она обязательно покажется немного неинтересной... мало что делается для того, чтобы устранить неприятное впечатление, что теория относительности — это причуда математиков, а не вещь для обычного физика.

В своем обзоре ^[7] Моррис Р. Коэн писал: «Доктор Зильберштейн не склонен подчеркивать революционный характер новых идей, а скорее стремится показать их тесную связь со старыми идеями». В другом обзоре Мориса Соловина ^[8] говорится, что Зильберштейн подверг принцип относительности исчерпывающему исследованию в контексте и по отношению к основным проблемам математической физики, решавшимся в то время.

На основе книги Зильберштейна пригласили читать лекции в Университете Торонто . ^[9] Было отмечено влияние этих лекций на Джона Лайтона Синджа :

Несколько месяцев назад (в январе 1921 года) на Synge также сильно повлияла серия лекций в Торонто, организованная Дж. К. МакЛеннаном на тему «Последние достижения в физике», на которой Зильберштейн прочитал восемнадцать лекций по «Специальной и обобщенной теориям относительности и гравитации, а также по спектроскопии», все с математической точки зрения. ^[10]

Зильберштейн выступил с пленарной речью на Международном конгрессе математиков в 1924 году в Торонто: « Конечный мировой радиус и некоторые из его космологических последствий» . ^[11]

Дебаты Эйнштейна-Зильберштейна

В 1935 году, после спорных дебатов ^[12] с Альбертом Эйнштейном , Зильберштейн опубликовал решение ^[13] уравнений поля Эйнштейна , которое, казалось, описывало статическую осесимметричную метрику только с двумя точечными особенностями , представляющими две точечные массы. Такое решение явно противоречит нашему пониманию гравитации : не имея ничего, что могло бы их поддерживать, и никакой кинетической энергии , которая бы удерживала их друг от друга, две массы должны падать навстречу друг другу из-за их взаимной гравитации, в отличие от статической природы решения Зильберштейна. Это побудило Зильберштейна заявить, что теория А. Эйнштейна ошибочна и нуждается в пересмотре. В ответ Эйнштейн и Натан Розен опубликовали письмо ^[14] в редакцию, в котором указали на критическую ошибку в рассуждениях Зильберштейна. Не убежденный, Зильберштейн перенес дебаты в популярную прессу: 7 марта 1936 года The Evening Telegram в Торонто опубликовала статью под названием «Смертельный удар по теории относительности, выпущенный здесь» ^[15] . Тем не менее, Эйнштейн был прав, а Зильберштейн ошибался: поскольку мы Как известно сегодня, все решения семейства осесимметричных метрик Вейля, одним из примеров которых является решение Зильберштейна, обязательно содержат сингулярные структуры («стойки», «веревки» или «мембраны»), которые отвечают за удержание масс против силы притяжения гравитации в статическая конфигурация. ^[16]

Другие вклады

По словам Мартина Клауссена, ^[17] Людвик Зильберштейн инициировал направление мысли, связанное с вихревыми токами в атмосфере или жидкостях в целом. Он говорит, что Зильберштейн предвосхитил фундаментальную работу Вильгельма Бьеркнеса (1862–1951).

Работает

• 1907: Electromagnetische Grundgleichungen in bivectorielle Behandlung, Ann. Физика 22 579–86 и 24:783–4
• 1912: Кватернионная форма теории относительности, Фил. Маг. 14 1912 г. 790–809
• 1913: Вторые мемуары по кватернионной теории относительности, Phil. Маг. 15 1913 135-144
• 1913: Векторная механика, ^[18] 2-е издание 1926 года, Macmillan & Company.
• 1914: Теория относительности, Макмиллан, 2-е издание 1924 года. ^[19]
• 1918: Элементы электромагнитной теории света, Лонгманс, Грин и компания.
• 1918: Упрощенный метод отслеживания лучей через любую оптическую систему линз, призм и зеркал, Longmans, Green & Co.
• 1919: Элементы векторной алгебры, Лонгманс, Грин и компания.
• 1920: Отчет о квантовой теории спектров, Адам Хильгер .
• 1922: Философский журнал «Квантовая теория фотографической экспозиции», 6-я серия, том 44: 257–73 и 44: 956–68.
• 1924: Теория общей теории относительности и гравитации, Д. Ван Ностранд, ^[20]
• 1930: Размер Вселенной , Издательство Оксфордского университета ^{[21] [22]}
• 1933: Причинность: закон природы или максима натуралиста , Макмиллан ^[23]

Рекомендации

1. Джордан Д. Марш II (2007) «Людвик Зильберштейн», Биографическая энциклопедия астрономов , редактор Thomas Hockey, стр. 1059–1060.
2. Л. Зильберштейн (1907) «Electromagnetische Grundgleichungen in bivectorielle Behandlung», Annalen der Physik 22:579–86 и 24:783–4
3. В. М. Редьков, Н. Г. Токаревская и Джордж Дж. Спикс (2012) «Подход Майоры-Оппенгеймера к электродинамике Максвелла: Часть I Пространство Минковского», Достижения в области прикладных алгебр Клиффорда 22: 1129–49
4. Аллен Г. Дебус , «Людвик Зильберштейн», «Кто есть кто в науке», 1968.
5. Людвик Зильберштейн, «Кватернионная форма относительности», Philosophical Magazine 23:790–809.
6. Анон. (1914) Обзор: Теория относительности природы 94:387 (# 2354)
7. Моррис Р. Коэн (1916) Обзор теории относительности , Philosophical Review 25:207–9
8. Морис Соловин (1916) Обзор: Теория относительности , Revue philosophique de la France et de l'étranger 81:394,5
9. Опубликовано в несколько расширенной форме под названием «Теория общей теории относительности и гравитации» (1922).
10. Э. Рим и Ф. Хоффман (2011) Неспокойные времена в математике , с. 80, ISBN Американского математического общества 978-0-8218-6914-7 
11. Зильберштейн, Людвик. «Конечный мировой радиус и некоторые его космологические последствия» (PDF) .В: Материалы Международного конгресса математиков в Торонто, 11–16 августа. 1924 год . Том. 2. п. 379.
12. П. Хавас, Общерелятивистская проблема двух тел и противоречие Эйнштейна-Зильберштейна, Эрман, Джон; Янссен, Мишель; Нортон, Джон Д., ред. (1993). Притяжение гравитации: новые исследования в истории общей теории относительности. Том. 5. Биркхойзер. ISBN 978-0-8176-3624-1.
13. Людвик Зильберштейн (1 февраля 1936 г.). «Двухцентровое решение уравнений гравитационного поля и необходимость реформированной теории материи». Физический обзор . 49 (3): 268–270. Бибкод : 1936PhRv...49..268S. doi : 10.1103/PhysRev.49.268.
14. А. Эйнштейн и Н. Розен (17 февраля 1936 г.). «Задача двух тел в общей теории относительности». Физический обзор . 49 (5): 404–405. Бибкод : 1936PhRv...49..404E. дои : 10.1103/PhysRev.49.404.2.
15. "Онлайн-архив Эйнштейна № [15-258.10]" . Архивировано из оригинала 20 октября 2010 г.
16. Ганс Стефани; и другие. (2003). Точные решения уравнений поля Эйнштейна, второе издание . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-46136-8.
17. Мартин Клауссен, Bericht uber die 4. FAGEM Tagung, S. 16.
18. Уилсон, Эдвин Б. (1914). «Рецензия на книгу: векторная механика». Бюллетень Американского математического общества . 21 (1): 41–44. дои : 10.1090/S0002-9904-1914-02580-7 . ISSN  0002-9904.
19. Вандерлинден, HL (1926). «Обзор: Теория относительности Л. Зильберштейна». Астрофизический журнал . 64 : 142. Бибкод : 1926ApJ....64..142В. дои : 10.1086/142995.
20. Эйзенхарт, LP (1924). «Обзор: «Математическая теория относительности» А.С. Эддингтона; «Смысл относительности» А. Эйнштейна; «Теория общей теории относительности и гравитации» Л. Зильберштейна». Бык. амер. Математика. Соц . 30 (1): 71–78. дои : 10.1090/s0002-9904-1924-03854-3 .
21. Дуглас, А.В. (1930). «Рецензия на книгу Людвика Зильберштейна «Размеры Вселенной». Журнал Королевского астрономического общества Канады . 24 : 322. Бибкод : 1930JRASC..24..322D.
22. Мурнаган, Федеральный округ (июль 1933 г.). «Обзор: Размер Вселенной Л. Зильберштейна». Бюллетень Американского математического общества . 39 (7): 489. doi : 10.1090/S0002-9904-1933-05655-0 .
23. Г., Т. (1934). «Обзор причинности: закон природы или максима натуралиста? Лекция, прочитанная в отеле Royal York в Торонто 14 мая 1932 года, значительно расширенная ». Природа . 133 (3355): 235. дои : 10.1038/133235c0. ISSN  0028-0836. S2CID  4093081.Инициалы «TG» могли принадлежать математику Томасу Гринвуду, который писал статьи для журнала Nature и интересовался теорией относительности. Гринвуд, Томас (1923). «Значение пространственно-временного континуума». Монист . 33 (4): 635–640. дои : 10.5840/monist192333418. ISSN  0026-9662.