ถนนสู่สัมพัทธภาพ: ประวัติและความหมายของ
“รากฐานของสัมพัทธภาพทั่วไป” ของไอน์สไตน์ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ นำเสนอต้นฉบับดั้งเดิมของผลงานชิ้นเอกของไอน์สไตน์ Hanoch Gutfreund และ Jürgen Renn มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน กด: 2015
9780691162539
จนกระทั่งเมื่อไม่นานนี้ นักสัมพัทธภาพมีเพียงไม่กี่คนและมักจะเรียนรู้ด้วยตนเอง ทฤษฏีสัมพัทธภาพทั่วไปยังคงมีความอัปยศ ไร้จุดหมาย และยากเย็น ในบางสถานที่ คุณอาจพบหลักสูตรบัณฑิตศึกษาเฉพาะทาง แต่โดยรวมแล้ว หากคุณสนใจที่จะขยายจักรวาลและหลุมดำเลย คุณจะถูกทิ้งให้อยู่ในอุปกรณ์ของคุณเอง นั่นคือสิ่งที่เกิดขึ้นกับฉัน
เครดิต: ภาพประกอบโดย Andrea Manzati
ผมเรียนวิศวะแล้วไม่ค่อยสนุกเท่าไหร่ แต่ในระหว่างหลักสูตรเกี่ยวกับแม่เหล็กไฟฟ้า ฉันได้ค้นพบโลกของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ คณิตศาสตร์น่าดึงดูด ความขัดแย้งก็เหลือเชื่อ และทำให้ฉันต้องพยายามเรียนรู้ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของเขา ทฤษฎีดังกล่าวอธิบายว่าแรงโน้มถ่วงเป็นเพียงการโค้งงอและการแปรปรวนของกาลอวกาศในขณะที่มันตอบสนองต่อการมีอยู่ของพลังงานและมวล เพื่อให้เข้าใจมุมมองที่ปฏิวัติวงการนี้ ฉันต้องมองหาหนังสือที่ถูกต้อง บางสิ่งที่สามารถนำฉันไปสู่ความซับซ้อนทั้งหมดของเรขาคณิตของรีมันเนียน ซึ่งล้มล้างกฎของเรขาคณิตแบบยุคลิดที่เราเรียนรู้ในโรงเรียน ฉันยังจำเป็นต้องเข้าใจฟิสิกส์ด้วย: การโค้งงอของแสงและการโคจรของดาวพุธ
หนังสือเล่มหนึ่งโดดเด่น: ทฤษฎีสัมพัทธภาพยอดนิยมของไอน์สไตน์: ทฤษฎีพิเศษและทฤษฎีทั่วไป ตีพิมพ์เป็นภาษาเยอรมันในปี ค.ศ. 1916 ตามรายงานของไอน์สไตน์เรื่องทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปในปี ค.ศ. 1915 ซึ่งได้แปลเป็นภาษาอังกฤษในปี ค.ศ. 1920 ในปี 2558 เราเห็นการตีพิมพ์ฉบับพิเศษเนื่องในโอกาสวันครบรอบ ตลอดจนฉบับที่มีคำอธิบายประกอบของต้นฉบับ กระดาษใน Hanoch Gutfreund และ The Road to Relativity ของ Jürgen Renn
หนังสือสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ควรจะเข้าใจได้สำหรับทุกคน
แต่ยังต้องมีคณิตศาสตร์มากพอที่จะให้ผู้อ่านที่มีการศึกษามากขึ้นได้เข้าไปอยู่ในความกล้าในความคิดของเขา มีสมการน้อยมาก ทำให้อธิบายได้น้อยลงและมีภาพประกอบมากขึ้น แต่มีคำพูดมากมายอย่างแน่นอน ไอน์สไตน์มีหน้าที่อธิบายแนวความคิดและแนวคิดเบื้องหลังทฤษฎีของเขา โดยใช้สถานการณ์ในชีวิตประจำวัน เช่น รถไฟที่กำลังเคลื่อนที่บนชานชาลาหรือนาฬิกาบนผนัง ร้อยแก้วของเขาถูกปรับให้เข้ากับข้อพิจารณาทางปรัชญาบางอย่าง เช่น การอภิปรายเกี่ยวกับสมมติฐานของ ‘a Priori’ ที่มีพื้นที่ว่างอยู่
กล้าพูด ฉันพบว่าร้อยแก้วไม่เรียบร้อย สิ่งนี้ทำให้ฉันประหลาดใจ ฉันได้อ่านบทความของไอน์สไตน์ในปี 1905 รวมทั้งฉบับแนะนำทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ และคิดว่าสิ่งเหล่านี้เป็นอัญมณี ในทางตรงกันข้าม ทฤษฏีสัมพัทธภาพไม่ชัดเจนเป็นพิเศษและทื่อไปหน่อย Einstein ได้ประกาศในบทนำว่าเขาจะพูดย้ำตัวเองบ่อยๆ “โดยไม่ให้ความสนใจแม้แต่น้อยกับความสง่างามของการนำเสนอ” ในเรื่องนี้ เขาอาจจะปฏิบัติตามคำสั่งของนักฟิสิกส์ ลุดวิก โบลซ์มันน์ ผู้ซึ่งยึดแนวคิดของเอนโทรปีและประกาศว่า “เรื่องของความสง่างามควรปล่อยให้ช่างตัดเสื้อและช่างทำหิน” อย่างไรก็ตาม มีบางอย่างที่ตรงไปตรงมาเกี่ยวกับความพยายามของไอน์สไตน์ในการเขียนที่เป็นที่นิยม: เขาไม่มองข้ามความยากลำบาก ทฤษฎีของเขามีอยู่ในหนังสือของเขาในระดับหนึ่ง การรักษาดูเหมือนจะไม่ได้ผล และเขารู้ดี เขาบอกเพื่อนวิศวกรชาวสวิส-อิตาลี Michele Besso ว่า “ค่อนข้างทำจากไม้” ในปีต่อมา เขาพูดติดตลกกับนักฟิสิกส์ชาวโปแลนด์ เลียวโปลด์ อินเฟลด์ว่าคำอธิบายที่ “เข้าใจได้โดยทั่วไป” บนหน้าปกของหนังสือควรเปลี่ยนเป็น “โดยทั่วไปแล้วไม่เข้าใจ”
หลังจากเลิกใช้ไอน์สไตน์แล้ว ฉันมองไปรอบๆ และพบว่ามีให้เลือกมากมาย ทันทีที่ไอน์สไตน์นำทฤษฎีของเขาออกมา คนอื่นก็เข้ามาแทนที่และสร้างทฤษฎีขึ้นมาเอง Arthur Eddington นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษผู้วัดการโค้งงอของแสงในการสำรวจสุริยุปราคาในปี 1919 ได้เขียนบทความทางคณิตศาสตร์ที่ประดิษฐ์ขึ้นอย่างสวยงามเกี่ยวกับทฤษฎีกาลอวกาศ – เวลาในปี 1923 Erwin Schrödinger หนึ่งในบรรพบุรุษของฟิสิกส์ควอนตัมได้คิดค้น โครงสร้าง Space-Time ของตัวเองซึ่งมีแนวคิดมากขึ้นซึ่งตีพิมพ์ในปี 2493 บุคลิกภาพที่เงียบงันของ Paul Dirac ผู้บุกเบิกควอนตัมผู้บุกเบิกควอนตัมพบเห็นในการบรรยายของเขาเกี่ยวกับทฤษฎีซึ่งมีจำนวนน้อยกว่า 70 หน้าและตีพิมพ์เป็น The General Theory of Relativity ในปี 1975 และความคิดสร้างสรรค์หลั่งไหลออกมาจากความโน้มถ่วงขนาด 1,200 หน้า (1973) โดย John Archibald Wheeler และลูกศิษย์ของเขา Charles Misner และ Kip Thorne ฉันนิสัยเสียสำหรับทางเลือก ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ
