Kontynuuję dziś przedstawianie rozdziału o grawitacji z trudno dostępnej książki Krzysztofa Maurina „Matematyka a fizyka”. W przytoczonym poniżej fragmencie (bodaj przedostatnim z cyklu) dochodzimy do równań pola grawitacyjnego Einsteina-Hilberta z roku 1915. Był to z jednej strony wielki sukces, równania te bowiem stanowią do dziś podstawę naszego opisu pola grawitacyjnego, z drugiej jednak strony niemal od samego początku Einstein był niezadowolony z takiego sformułowania. To jego niezadowolenie objawiło się w nieustannym poszukiwaniu „Jednolitej teorii pola”, gdzie nie byłoby dualizmu między geometrią a materią. Gdzie materia byłaby reprezentowana przez swego rodzaju "wir" w polu, może w „eterze”, i nie trzeba by jej było wsadzać ręką po lewej stronie równań pola jako tensor-energii pędu Tij. Wielu potem próbowało, wielu twierdziło, że im się to udało. Jednak Przyroda nadal chroni przed nami tę tajemnicę. Są doniesienie o Eksperymencie Filadejfijskim i podróży w dodatkowych wymiarach, także w czasie – jednak nieudanej, ludzie z niej nie wrócili, ich ciała ugrzęzły gdzieś po drodze.
A dalej już dosłowny cytat z Maurina
Tak ocenił nową koncepcję H. Weyl. Przypomnijmy, że polem bezwładności (inercji) nazywa się tę strukturę świata, która narzuca jakiemuś ciału ruch jednoznacznie określony przez początkowe położenie i początkową prędkość, w którym to ruchu ciało pozostaje lak długo, jak długo nie zostanie odchylone przez siły zewnętrzne (Galileusz i Newton). O ile więc przypuszczenie Einsteina jest słuszne, to w dualizmie siły i inercji (bezwładności) grawitacja stoi po stronie bezwładności i w ten sposób dziwny fakt równości masy ciężkiej i bezwładnej (potwierdzany przez bardzo subtelne pomiary) staje się zrozumiały. Przyjmując koncepcję Einsteina, musimy zrezygnować z zadanego z góry pola bezwładności. Zamiast tego należy szukać równań różniczkowych cząstkowych (przy czterech zmiennych niezależnych), które wiążą pole bezwładności (= pole grawitacyjne) z istniejącymi masami (materią), tak jak równania Maxwella wiążą pole elektromagnetyczne z ładunkami wytwarzającymi to pole. Jak wspomnieliśmy na początku niniejszego rozdzialu, poszukiwanie tych równań cząstkowych zabrało Einsteinowi dramatyczne półtora roku, pełne prób i błędów - a Hilbertowi niespełna 4 miesiące.
Wypiszmy te słynne równania Einsteina-Hilberta z grudnia 1915 r.
8nGTij = Rij - (R/2)gij .
Hilbert otrzymał te równania, wychodząc z zasady wariacyjnej. Zasadę tę oparł na dwu przesłankach. Pierwszą była "ogólna" teoria G. Mie ( 1912) (czysto polowa teoria materii, utrzymana w tradycji stoickiej Posejdoniosa). Drugą był układ ogólnych ,,aksjomatów", w którym dużą rolę odgrywała niezmienniczość poszukiwanej funkcji Lagrange'a.
Jak wiemy, Hilbert był mistrzem teorii niezmienników; do fizyki został wprowadzony przez swego przyjaciela Minkowskiego, głębokiego znawcę szczególnej teorii względności i rachunku tensorowego. Lagrangian Hilberta ma rzeczywiście przepiękną postać :
( R + (1/2)c Fab Fab)√( -g).
Równania Einsteina-Hilberta są nieliniowe. Mają zapewne wiele rozwiązań . Jednym z pierwszych i wciąż podstawowym jest rozwiązanie (o symetrii kulistej) pochodzące od Schwarzschilda. Był on młodym genialnym profesorem astronomii w Getyndze. Zmarł w drugim roku I wojny światowej.
W związku z teorią G. Mie nasuwa się następująca uwaga. Teoria ta została uznana za nieprawdziwą: tzn. eksperyment jej nie potwierdza, a fizyka poszła inną drogą. Niemniej jednak ta piękna teoria pobudziła fantazję wielu wybitnych, genialnych ludzi - m.in. Hilberta i Weyla. (Weyl składa G. Mie wielki hołd, poświęcając jego teorii cały rozdział swej monografii, chociaż nie ukrywa, że jest ona "nieprawdziwa".) Tak więc teoria Mie jest prawdziwa w sensie Goethego. Była ona zapewne także impulsem innych ważnych teorii: nieliniowej elektrodynamiki Borna i pracy Borna- Infelda (1934).
Naukowiec, zainteresowany obrzeżami nauki.
Katalog SEO Katalog Stron
map counter
Życie jest religią.
Nasze życiowe doświadczenia odzwierciedlają nasze oddziaływania z Bogiem.
Ludzie śpiący są ludźmi małej wiary gdy idzie o ich oddziaływania ze wszystkim co stworzone.
Niektórzy ludzie sądzą, że świat istnieje dla nich, po to, by go pokonać, zignorować lub zgasić.
Dla tych ludzi świat zgaśnie.
Staną się dokładnie tym co dali życiu.
Staną się jedynie snem w "przeszłości".
Ci co baczą uważnie na obiektywną rzeczywistość wokół siebie, staną się rzeczywistością "Przyszłości"
Lista wszystkich wpisów
Nowości od blogera
Inne tematy w dziale Technologie