Einstein - Hilbert , epizod niezbyt sympatyczny

 

Niedawno napisałem o tym ,że świat nauki to bractwo ducha. Ale przecież wiemy ,że niekiedy bracia się czubią, a nie tylko kochają, rywalizują ze sobą, czasami nawet nienawidzą się wzajemnie, aż po grób. Jak to z ludźmi...

Wspólnota uczonych poprzez wieki, lub w danym momencie czasowym obfituje w konflikty, walki i wydzieranie sobie nawzajem tzw. priorytetu: “ja byłem pierwszy, który to odkrył, a nie ty”, można przeczytać lub usłyszeć wcale nie rzadko.

Zwłaszcza wtedy, gdy rzecz idzie o odkrycie doniosłe dla dalszego rozwoju nauki i tyczy osób o wielkim formacie duchowym.

 

Przez pewien czas (były to lata po II wojnie światowej) funkcjonowała w środowisku światowej nauki (zwłaszcza – matematyki) dosyć zaskakująca informacja podającą ,że tak naprawdę, ogólną teorię względności odkrył i sformułował nie Albert Einstein, lecz matematyk – Dawid Hilbert.

Informacja ta ,w łagodnej wersji dotrwała tu i ówdzie do dzisiaj, a zwłaszcza wśród matematyków i brzmi: ogólna teoria względności (OTW),to równoczesne dzieło dwóch geniuszy nauki XX wieku, a mianowicie – Alberta Einsteina i Dawida Hilberta.

Niestety, nawet taka wersja priorytetu- zamiana na status “ex aequo” -nie jest prawdziwa.

 

Już na początku lat siedemdziesiątych ,znany historyk fizyki

Jagdish Mehra, na podstawie własnych badań rękopisów –tekstów z zakresu nowej teorii czasoprzestrzeni i grawitacji autorstwa Hilberta i Einsteina złożonych w redakcjach czasopism zasugerował, że wzmiankowane pierwszeństwo Hilberta(o tydzień) jest wątpliwe[1].

Ostatecznie, sprawę ustalił międzynarodowy zespół historyków nauki [2],pod kierunkiem wybitnego historyka teorii względności J.Stachela, wykrywając ,iż Hilbert w trakcie korekty szpaltowej swego raportu zmienił datę ukończenia rękopisu na wcześniejszą, wyprzedzająca datę ukończenia pracy przez A.Einsteina. I było to świadome, a nie przypadkowe działanie.

 

Daniela Wuensch, moja ulubiona, niemiecka historyczka fizyki z Getyngi (jej biografia Teodora Kaluzy, o której pisałem www.... wciąż mnie fascynuje i nieustannie do niej zaglądam) jest autorką pracy [3] niezwykle wysoko ocenionej przez świat nauki, w której krok po kroku, dzień po dniu, analizuje dwa ostatnie miesiące roku 1915 w życiu publicznym Einsteina i Hilberta, a zwłaszcza ich publiczne wystąpienia na uniwersytetach i w Pruskiej Akademii Nauk, oraz kontakty robocze z redakcją Annalen der Physik.

 

Wyniki jej iście kryminalnych dochodzeń, nie tylko potwierdzają odkrycia zespołu J.Stachela, ale także w istotny sposób je uzupełniają i wzbogacają.

 

A.Einstein rozpoczął pracę nad OTW w roku 1907 i na każdym jej etapie publikował wyniki nie kryjąc swych trudności i pomyłek. Zaczął od odkrycia, że promień świetlny podlega ugięciu w silnych polach grawitacyjnych. Obliczył kąt ugięcia ale błędnie, więc w 1911 roku przyznał się do tego i przedstawił wzór poprawiony ,zweryfikowany pozytywnie przez zespół A.Eddingtona w słynnej ekspedycji w roku 1919.

Einstein nie krył ,że pracuje nad teorią grawitacji, w licznych wykładach przedstawiał swoje hipotezy ,domysły i próby, ciągle podkreślając trudności na jakie natrafia w tej pracy.

 

W 1913 roku D.Hilbert zainteresował się pracami Einsteina nad OTW i zapowiedział publicznie podczas wykładu w Getyndze, że rozpoczyna budowę teorii grawitacji, dodając żartobliwie: nie tak błędnie jak Herr Profesor Einstein.

Hilbert był starszy o kilkanaście lat od Einsteina i jego otoczenie odnosiło wrażenie jakby traktował tego ostatniego z pewnym lekceważeniem. Hilbert był sławnym i nie kwestionowanym geniuszem w matematyce, gdy Einstein nie krył się przed bliskimi, że dopiero uczy się owej abstrakcyjnej matematyki u Marcelego Grossmana (swego kolegi),zachowanie więc Hilberta psychologicznie było do wytłumaczenia, lecz nie do usprawiedliwienia.

Hilberta równania pola grawitacyjnego(w próżni) powstały na radykalnie innej drodze niż droga Einsteina i OTW Hilberta -jeśli istnieje – to ma postać radykalnie inną od OTW Alberta Einsteina.

Hilbert był matematykiem, nie posiadał zmysłu fizyka, przez co nie chcę jednak powiedzieć ,że nie było i nie ma matematyków mających takich zmysł,bo są np. współcześnie żyjący Roger Penrose.

D.Hilbert otrzymał równania pola grawitacyjnego drogą dedukcji z trzech postulatów jako założeń:

-zasady wariacyjnej

-funkcjonał wariacyjny jest skalarem

-współczynniki gij w formie metrycznej są drugiego rzędu, tak by można je było potraktować, jako równania różniczkowe cząstkowe drugiego rzędu.

OTW autorstwa D.Hilberta, to w pełni aksjomatyczna fizyka przestrzeni, na wzór geometrii Euklidesa, bez jakikolwiek odniesień do empirii. Wynik osiągnięty przez Hilberta jest identyczny z wynikiem Einsteina, ale tylko w odniesieniu do próżni.

 

Einstein doszedł do równań pola grawitacyjnego nie tylko w próżni, ale także w obecności materii, we wnętrzu mas, i w obecności pola elektromagnetycznego.

Z równań Einsteina można było wyprowadzić hipotezy o istnieniu szeregu nie znanych i nie przewidywanych wcześniej zjawisk fizycznych, np. zależności czasu od potencjału grawitacyjnego, istnienia obiektów nazwanych później “czarnymi dziurami”, i ustalić modele kosmologiczne wszechświata jako całości.

OTW D.Hilberta przeciwnie, była teorią jałową, tak jałową jak może być tylko fizyka aksjomatyczna ignorująca realność fizyczną.

 

Albert Einstein przedstawił swą OTW w postaci wykładu 25 listopada 1915 roku na zebraniu Pruskiej Akademii Nauk.

Praca D.Hilberta ukazała się drukiem w marcu 1916 z datą wpłynięcia – 20 listopada 1915 roku.

Niestety, ta data została dopisana podczas korekty redakcyjnej w połowie grudnia 1915 ,co można zobaczyć na fotokopii kolumn do korekty, które to fotokopie zamieszcza Daniela Wuensch w swej pracy.

Z przekreśleń i dopisków widać ,że Hilbert usiłował uwzględnić tekst wykładu Einsteina pod koniec swej pracy ale «zszycie» jest wyjątkowo grube i merytorycznie zaskakujące.

 

Dawid Hilbert prawdopodobnie nie mógł znieść faktu ,że ktoś młodszy i stawiający pierwsze kroki w dziedzinie ,w której on jest mistrzem (matematyka) wyprzedza go błyskiem intuicji oraz wyobraźni odsłaniającym najgłębsze tajemnice przyrody.

Chwila,moment słabości, coś bardzo ludzkiego.

 

Jednak do końca życia próbował tę chwilę zepchnąć do nieświadomości i skryć ją przed samym sobą.Wyparcie, to częste zachowanie się ludzkiej świadomości.

Publicznie,Dawid Hilbert z mocą podkreślał, iż ogólna teoria względność, to dzieło wyłącznie Alberta Einsteina.Czy to mało ?

 

Literatura

[1] J.Mehra,Einstein,Hilbert and the theory of gravitation, Dordrecht ,1973

[2] L. Corry, J. Renn, J. Stachel , Science , 278 , 1270,1997

[3] D. Wuensch. Zwei wirkliche Kerle, Goettingen, 2005