Η βασική διαφορά ενός μαθηματικού από έναν φυσικό είναι η εξής: ο μαθηματικός προσπαθεί να δημιουργήσει θεωρίες όσο το δυνατόν γενικότερες, ενώ ο φυσικός θέλει να λύσει ένα συγκεκριμένο πρόβλημα. Ένα πολύ καλό παράδειγμα αυτής της διαφοράς είναι η Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας.
Ο Αϊνστάιν διετύπωσε το 1905 αυτή τη θεωρία με σκοπό να ερμηνεύσει το αποτέλεσμα του πειράματος των Μάικελσον και Μόρλεϊ, ότι δηλαδή η ταχύτητα του φωτός δεν φαίνεται να εξαρτάται από την ταχύτητα της Γης. Ένα μήνα πριν από τη δημοσίευση του Αϊνστάιν, ο μεγάλος γάλλος μαθηματικός Ανρί Πουανκαρέ είχε δημοσιεύσει μια δική του θεωρία, η οποία ερμήνευε επίσης σωστά αυτό το πειραματικό αποτέλεσμα. Στην ιστορία έμεινε όμως η θεωρία του Αϊνστάιν λόγω του φυσικού χαρακτήρα της και της οικονομίας των υποθέσεών της.
Στις 14 Σεπτεμβρίου του 1904, ο Henri Poincaré (1854-1912) μιλάει στο συνέδριο της επιστήμης στο Saint-Louis, με τίτλο οι Αρχές της Μαθηματικής Φυσικής , όπου ορίζει:
« Η αρχή της σχετικότητας, σύμφωνα με την οποία οι νόμοι των φυσικών φαινομένων πρέπει να είναι ίδιοι για έναν σταθερό παρατηρητή όπως για έναν παρατηρητή που μεταφέρεται μαζί με μια ομοιόμορφη κίνηση. έτσι ώστε να μην έχουμε και δεν μπορούμε να έχουμε κανένα μέσο για να διακρίνουμε αν είμαστε ή όχι μαζί σε μια τέτοια κίνηση.»
Έτσι, ο Poincaré επεκτείνει τη σχετικότητα της κίνησης σε όλους τους νόμους της φυσικής. Ωστόσο, θα διαπιστώσουμε ότι η επιστημολογική κατάσταση της αρχής δεν είναι αυτή μιας θεμελιώδους αρχής, αλλά μάλλον μιας κοινής νομοθεσίας της φυσικής που επαληθεύεται (ή αλλιώς ακυρώνεται) με πειραματισμό.
Ωστόσο η θεωρία του Πουανκαρέ βασιζόταν σε τρεις υποθέσεις, ενώ η Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας μόνο σε δύο. Επιπλέον, οι δύο υποθέσεις του Αϊνστάιν έχουν έναν γενικό φυσικό χαρακτήρα:
1ον. Οι νόμοι της Φυσικής είναι ίδιοι για όλους τους παρατηρητές που κινούνται ευθύγραμμα και ισοταχώς και
2ον. Το φως διαδίδεται στο κενό με ταχύτητα 300.000 χλμ. το δευτερόλεπτο.
Η μαθηματική εφαρμογή αυτών των δύο υποθέσεων έδειξε ότι η θεωρία του Αϊνστάιν είναι ισοδύναμη με αυτήν του Πουανκαρέ, οι υποθέσεις της οποίας όμως είχαν μαθηματικό χαρακτήρα. Για τον φυσικό χαρακτήρα της και την οικονομία των υποθέσεων έμεινε τελικά στην Ιστορία η θεωρία του Αϊνστάιν.
Ακόμα, ο Poincaré ήταν σίγουρα ένας μεγάλος και σημαντικός πρόδρομος μεταξύ όλων των φυσικών και μαθηματικών που έπαιξαν ρόλο στην ιστορία της θεωρίας της ειδικής σχετικότητας.
Αξίζει να σημειωθεί ότι, 20 χρόνια μετά τη δημοσίευση της Ειδικής Σχετικότητας, το αναλυτικό μυαλό του μαθηματικού Καραθεοδωρή κατάφερε να διατυπώσει ένα μικρότερο σύνολο υποθέσεων από αυτές του Αϊνστάιν, για να καταλήξει σε ένα σύνολο από θεωρίες γενικότερες από την ΕΘΣ. Με άλλα λόγια δημιούργησε μια μαθηματική θεωρία όσο το δυνατόν γενικότερη, από την οποία προκύπτει ότι σε κάποιο άλλο σύμπαν ίσως να ισχύει μια διαφορετική μορφή της ΕΘΣ. Το τι συμβαίνει στο δικό μας Σύμπαν όμως, που είναι το συγκεκριμένο πρόβλημα, περιγράφεται από την ΕΘΣ του Αϊνστάιν, η οποία εν τω μεταξύ έχει επιβεβαιωθεί και με ένα πλήθος πειραμάτων.
Wikipedia και από ένα παλιό άρθρο του καθηγητή του ΑΠΘ Χάρη Βάρβογλη.
Related posts:
Ειδική και Γενική Σχετικότηταn
Πώς η σχετικότητα του Αϊνστάιν έσωσε το ηλιοκεντρικό μοντέλο
Όταν η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν ανέτρεπε το νόμο της βαρύτητας του Νεύτωνα
Ποιές ανάγκες γέννησαν την Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας;
http://physics4u.gr/blog/2018/11/01/%ce%b7-%ce%b2%ce%b1%cf%83%ce%b9%ce%ba%ce%ae-%ce%b4%ce%b9%ce%b1%cf%86%ce%bf%cf%81%ce%ac-%ce%b5%ce%bd%cf%8c%cf%82-%ce%bc%ce%b1%ce%b8%ce%b7%ce%bc%ce%b1%cf%84%ce%b9%ce%ba%ce%bf%cf%8d-%cf%80%ce%bf%cf%85/
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου
Το blog TEO O ΜΑΣΤΟΡΑΣ ουδεμία ευθύνη εκ του νόμου φέρει σχετικά σε άρθρα που αναδημοσιεύονται από διάφορα ιστολόγια. Δημοσιεύονται όλα για την δική σας ενημέρωση.