آخـر الأخبار

محاضرة ألبرت أينشتاين نوبل

ألقيت المحاضرة على المشاركين في الجمعية الاسكندنافية لعلماء الطبيعة في جوتنبرج * 11 يوليو 1923

- إعلان-

المفاهيم والقضايا الأساسية في نظريات النسبية

إذا نظرنا إلى الجزء في نظرية النسبية ، والذي يمكن اعتباره في الوقت الحاضر بحثًا علميًا حقيقيًا ، فسنلاحظ عاملين لهما أهمية كبيرة للنظرية. يعتمد التطور الكامل للنظرية على ما إذا كانت هناك حالة مادية مفضلة للحركات في الطبيعة (قضية النسبية الفيزيائية). بالإضافة إلى ذلك ، لا تكون الفروق والمفاهيم صالحة إلا إذا كانت الحقائق التي يمكن ملاحظتها يمكن أن تُنسب إليها دون التباس (اشتراط أن يكون للاختلافات والمفاهيم أهمية). يثبت هذا الافتراض ، المرتبط بنظرية المعرفة ، أنه مهم بشكل أساسي. كلا الجانبين واضح عندما يتم تطبيقهما على موقف معين ، على سبيل المثال على الميكانيكا الكلاسيكية.

أولاً ، يمكننا أن نرى أنه في كل نقطة مليئة بالمادة ، هناك حالة حركة مفضلة ، وهي حالة المادة في الوقت الذي يتم النظر فيه. تتمثل مشكلتنا في مسألة ما إذا كانت حالات الحركة التفضيلية المادية موجودة في سياق مناطق كبيرة. من وجهة نظر الميكانيكا الكلاسيكية ، الإجابة هي نعم ، أن أكثر حالات الحركة المرغوبة جسديًا من وجهة نظر الميكانيكا هي تلك الإطارات بالقصور الذاتي. هذا الادعاء ، كما هو الحال مع تأسيس مجال الميكانيكا بأكمله بالطريقة التي تم وصفها بها قبل نظرية النسبية ، بعيد كل البعد عن تلبية "شرط المعنى". تُفهم الحركة فقط على أنها حركة الأشياء. في مجال الميكانيكا ، تكون الحركة المرتبطة بنظام الإحداثيات متضمنة عند ذكر الحركة فقط. ومع ذلك ، فإن هذا التفسير لا يتوافق مع "شرط المعنى" إذا كان يُنظر إلى النظام الإحداثي على أنه خيالي بحت.

رؤيتنا

إذا حولنا تركيزنا إلى فيزياء التجارب ، فسنجد أنه يتم تمثيلها دائمًا بشكل جسم "جامد عمليًا". بالإضافة إلى ذلك ، يُعتقد أنه يمكن وضع الأجسام الصلبة في وضع الراحة بالنسبة لبعضها البعض بشكل مشترك مع الأجسام في الهندسة الإقليدية. عندما نتخيل جسم القياس الصارم شيئًا يمكن إدراكه وتجربته ، يُعتقد أن مفهوم "نظام الإحداثيات" ومفهوم حركة المادة فيما يتعلق به مفهوم صالح من حيث "اشتراط المعنى" ". ومع ذلك ، يتم تعديل الهندسة الإقليدية ، في هذا التعريف لتلبية متطلبات العلم الذي هو "شرط المعنى". أصبحت مسألة ما إذا كانت الهندسة الإقليدية صالحة أمرًا مهمًا ماديًا ؛ تم التعرف على صحتها في الفيزياء الكلاسيكية ، ولاحقًا في نظرية النسبية المتخصصة.

أحب القراءة عن العباقرة ، يمكنك الاطلاع على الموقع الرسمي لـ geniuses.club

في الميكانيكا الكلاسيكية ، يتم تحديد الإطار بالقصور الذاتي والوقت بشكل أفضل من خلال تعريف مناسب لقانون القصور الذاتي. هناك طريقة لتحديد مدة الوقت وتعيين حالة إطار بالقصور الذاتي لنظام الإحداثيات (إطار بالقصور الذاتي) بحيث ، بالإشارة إليها المواد التي لا تخضع للقوة ، فإنها لا تخضع لتسريع ، ويُعتقد أن يمكن قياس الوقت دون نزاع من خلال ساعات متطابقة (أنظمة تعمل على أساس منتظم) في أي حالة من حالات الحركة. هناك عدد لا حصر له من الإطارات بالقصور الذاتي التي تكون في حركة انتقالية موحدة فيما يتعلق ببعضها البعض مما يعني أن هناك عددًا لا نهائيًا من أنواع الحالات التفضيلية المادية. إنه وقت مطلق ، أي يعتمد على اختيار إطار القصور الذاتي. يتم تعريفه من خلال عوامل أكثر مما هو ضروري تمامًا ، ولكنه ينطوي على مفهوم الميكانيكا - لا ينبغي أن يتسبب هذا في تناقضات مع التجربة. وتجدر الإشارة إلى أن نقطة الضعف الرئيسية في هذا التفسير من منظور تعريف المعنى في غياب اختبار تجريبي لتحديد ما إذا كانت نقطة في مادة ما ليست خالية من القوة ؛ وبالتالي ، فإن فكرة الإطار بالقصور الذاتي لا تزال غامضة بعض الشيء. ينتج عن هذا الإغفال نظرية شاملة عن النسبية. لن نناقشه الآن.

فكرة "الجسم الجامد" (ومفهوم الساعة) لها تأثير كبير على الفحص المسبق لأساسيات الميكانيكا ، وهو مفهوم له سبب للطعن. يمكن للجسم الصلب أن يدور فقط حول ما يبدو عليه في الطبيعة ولكن ليس بالدقة المطلوبة ؛ هذه الفكرة ليست بأي حال من الأحوال مناسبة تمامًا لهذا "اشتراط المعنى". كما أنه من غير المنطقي أن تؤسس جميع اعتبارات العلوم الفيزيائية على الجسم الصلب أو الصلب ، ثم إعادة بنائه ذريًا باستخدام القوانين الفيزيائية الأساسية ، والتي تم تحديدها من خلال استخدام القياس من قبل الجسم الصلب. أذكر هذه العيوب في المنهجية لأنها ، بالطريقة نفسها ، جزء من نظرية النسبية الموجودة في العرض التخطيطي الذي أروج له في هذه المقالة. من المؤكد أنه أكثر منطقية ، في البداية ، مجموعة كاملة من القوانين وتوظيفها "لشرط المعنى" للكل ، أي وضع العلاقة الواضحة بعالم التجربة في المكان الأخير ، بدلاً من مجرد تنفيذ الشرط في شكل ضعيف لمكون معزول اصطناعيًا ، مثل قياس الزمكان. ومع ذلك ، فنحن لسنا بارعين بما يكفي في فهمنا للقوانين الأساسية للطبيعة لنكون قادرين على تطبيق هذه الطريقة المتفوقة دون الخروج عن فهمنا. بعد مراجعتنا ، سنرى مع أحدث الأبحاث وجود خطة ، بروح Levi-Civita Weyl وكذلك Eddington لاعتماد هذه الطريقة الأكثر نقاءً من الناحية المنطقية.

اقرأ أيضا: قصة نجاح Sriharsha Majety: السيرة الذاتية ، صافي الثروة ، التعليم ، العمر ، الزوجة ، الأطفال ، الكتب ، الأسرة ، المنزل ، وبعض الحقائق المثيرة للاهتمام حول مؤسس Swiggy

يتضح مما سبق معنى "حالات الحركة المفضلة". هم مفضلون في سياق قانون الطبيعة للطبيعة. تُفضل حالة الحركة عندما يتم تمييز أنظمة الإحداثيات الموجودة بداخلها ، فيما يتعلق بصياغة قوانين الطبيعة ، بمعنى أن القوانين ، فيما يتعلق بها ، تتخذ شكلاً تفضله بساطتها. وفقًا للميكانيكا الكلاسيكية ، تُفضل حالات الحركة في الإطارات بالقصور الذاتي الفيزيائية. تسمح الميكانيكا الكلاسيكية بالتمييز بين التسارع (المطلق) والحركات غير المتسارعة. تنص كذلك على أن السرعات تمتلك وجودًا محدودًا فقط (اعتمادًا على اختيار الإطار) ومع ذلك ، فإن التسارع والدوران مطلقان (مستقلان عن اختيار الإطار). ينعكس هذا الموقف بالطريقة التالية في الميكانيكا الكلاسيكية "نسبية السرعة" موجودة ، ومع ذلك ، فهي ليست "نسبية التسارع". بعد هذه الاعتبارات الأولى ، يمكننا المضي قدمًا في موضوع اعتباراتنا ، نظرية النسبية ، وشرح تطورها حتى الآن من خلال تحديد مبادئها.

النظرية النسبية الخاصة هي تكيف المفاهيم الفيزيائية مع الديناميكا الكهربائية على أساس ماكسويل لورينتز. من الفيزياء السابقة ، فإنه يجعل من الافتراض أن الهندسة الإقليدية قابلة للتطبيق على القوانين التي تحكم وضع الأجسام الصلبة بالإضافة إلى إطار القصور الذاتي وقوانين القصور الذاتي. يُعتقد أن فرضية التكافؤ بين إطارات القصور الذاتي في الصياغة التي تحكم طبيعة الطبيعة صحيحة بالنسبة لمجال الفيزياء بأكمله (خاصة قاعدة النسبية). في الديناميكا الكهربائية ماكسويل لورينتز ، هي فكرة الثبات في سرعة الضوء في غياب الفضاء (مبادئ الضوء).

من أجل التوفيق بين مفهوم النسبية ومبدأ الضوء ، فإن فكرة الساعة المطلقة (التوافق مع جميع الإطارات بالقصور الذاتي) موجودة ، يجب التخلص منها. هذا يعني أن الفكرة التي يمكن نقلها بشكل تعسفي ، ووضع الساعات المتطابقة بشكل مناسب تعمل بطريقة تجعل الأوقات التي تعرضها ساعتان متفق عليها. يتم إعطاء قيمة محددة زمنيا لكل إطار بالقصور الذاتي. يتم تحديد حالة الحركة والتاريخ الذي يتم فيه تحديد إطار القصور الذاتي وفقًا لتعريف المعنى وفقًا لمبدأ الضوء الذي يجب تطبيقه عليه. من المفترض أن وجود الإطار المحدد على هذا النحو وشرعية قانون القصور الذاتي تعتبره أمرًا مفروغًا منه. يتم تسجيل وقت كل إطار بالقصور الذاتي بواسطة نفس الساعات الثابتة بالنسبة للإطار.

يمكن تأكيد مبادئ التحول التي تحكم إحداثيات الزمان والمكان للانتقال من إطار بالقصور الذاتي إلى آخر ، أو تحويلات لورينتز ، كما يشار إليها من خلال هذه التعريفات ، والنظريات المخفية وراء الافتراضات التي تدعي أنها لا تخضع لها من التناقض. تكمن أهميتها الجسدية الأساسية في تأثيرات الحركة بالنسبة للإطار بالقصور الذاتي على شكل الأجسام الصلبة (انكماش لورنتز) وكذلك على سرعة الساعات. وفقًا لقاعدة النسبية الخاصة ، فإن قوانين الطبيعة متغايرة مع تحولات لورنتز. تقدم النظرية ، بالتالي ، تعريفًا لقانون الطبيعة العام. إنها مسؤولة بشكل أساسي عن تعديل قانون حركة النقاط النيوتونية ، حيث يمكن اعتبار سرعة الضوء داخل الفراغ السرعة القصوى. ينتج عنه إدراك أن الكتلة والطاقة متشابهان في الطبيعة.

أدت نظرية النسبية الخاصة إلى تقدم تكنولوجي كبير. لقد جمعت بين الديناميكا الكهربائية والميكانيكا. لقد قلل من عدد الفرضيات المتميزة منطقيًا فيما يتعلق بالديناميكا الكهربائية. كما أكد على الحاجة إلى فهم أوضح للمفاهيم الأساسية بالمعنى المعرفي. لقد وحدت مبدأ الزخم والطاقة وأنشأت طبيعة مماثلة للطاقة والكتلة. ومع ذلك ، لم يكن مرضيًا تمامًا - بصرف النظر عن المشكلات الكمية ، التي لم تتمكن النظريات من حلها. مثل الميكانيكا الكلاسيكية ، تفضل نظرية النسبية الخاصة أنواعًا معينة من الحركة ، وتحديدًا إطارات القصور الذاتي ، على أي حالة حركة أخرى. كان التعايش معه أكثر صعوبة من المعاملة التفضيلية لحالة حركة واحدة فقط في نظريات الضوء التي تعتمد على الأثير الثابت لأنه كان سببًا معقولًا وراء هذا الاختيار ، أي أنه كان الأثير الخفيف. النظرية القائلة بأنه في البداية غياب أي حالة حركة ستكون أكثر منطقية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الغموض المذكور أعلاه فيما يتعلق بمعنى إطار القصور الذاتي وكذلك فيما يتعلق بصياغة قانون القصور الذاتي يثير أسئلة لها تأثير كبير بسبب النظرية التجريبية لتساوي الكتلة بالقصور الذاتي والكتلة الثقيلة بالنظر إلى ما يليها. الاعتبار.

اقرأ أيضا: قصة نجاح Bhavish Aggarwal: السيرة الذاتية ، صافي الثروة ، التعليم ، العمر ، الزوجة ، الأطفال ، الكتب ، الأسرة ، المنزل ، وبعض الحقائق الشيقة حول مؤسس "Ola"

ضع في اعتبارك أن K تمثل إطارًا بالقصور الذاتي غير محاط بأي مجال جاذبية K هي مجموعة من الإحداثيات التي يتم تسريعها بشكل موحد بالنسبة لـ K. يشبه سلوك نقاط المواد فيما يتعلق بـ K الحالة إذا كان K إطارًا بالقصور الذاتي التي توجد منها قوة جاذبية متجانسة. استنادًا إلى الطبيعة المعروفة لحقول الجاذبية ، فإن تعريف إطار القصور الذاتي يثبت أنه غير كافٍ. من الواضح أن أي إطار يساوي جميع الأطر الأخرى لصياغة قانون الطبيعة. الطبيعة وبالتالي لا توجد حالات فيزيائية للحركة مفضلة فيما يتعلق بمناطق التوسع اللانهائي (مفهوم النسبية بشكل عام).

يتطلب تنفيذ هذا المفهوم تعديلًا أكثر عمقًا للمبادئ الهندسية-الحركية من نظرية النسبية الخاصة. في انكماش لورنتز ، يكون امتداد الأول هو النتيجة التي يتم نقلها بشكل تعسفي للإطار بالقصور الذاتي K فيما يتعلق بإطار بالقصور الذاتي (خالي من حقل الجاذبية) وقواعد الهندسة الإقليدية التي تحكم موقع الصلب (في لا يزال) K ') الهيئات. هذا يعني أن أنظمة الإحداثيات الديكارتية تختفي فيما يتعلق بتعريف معناها. المنطق المماثل ينطبق على الوقت. فيما يتعلق بـ K "لا يمكن تحديد الوقت بشكل مفيد من خلال الإشارة إلى ساعات متطابقة في حالة راحة بالنسبة إلى K". K '، أو حتى بموجب القانون الذي يحكم نقل الضوء. في التعميم ، توصلنا إلى استنتاج مفاده أن مجال الجاذبية والقياس هما مجرد مظهرين مختلفين للحقل الفيزيائي المتطابق.

التعريف الرسمي لهذا المجال من خلال التحليل التالي. لكل منطقة متناهية الصغر في مجال جاذبية غير محدد ، يمكن وصف إطار الإحداثيات المحلية لحالة تعسفية للحركة تكون مرتبطة بالإطار المحلي ، ولا يوجد مجال جاذبية (إطار بالقصور الذاتي المحلي). في سياق هذا الإطار بالقصور الذاتي ، من الممكن اعتبار نتائج نظرية النسبية الخاصة بمثابة تقريب أولي صالح لهذه المنطقة الصغيرة للغاية. هناك أعداد لا حصر لها من هذه الإطارات بالقصور الذاتي المحلية في كل نقطة زمنية في الفضاء وهي متصلة بتحولات لورنتز. تتميز بحقيقة أنها تحافظ على "المسافة" ds لحدثين لا نهاية لهما على النحو المحدد في المعادلة التالية:

يمكن تحديد المسافات من خلال استخدام الساعات أو المقاييس. على سبيل المثال ، تمثل x Z و t و x الإحداثيات بالإضافة إلى الوقت المحدد بالرجوع إلى إطار بالقصور الذاتي المحلي للموقع.

لتمثيل مناطق الزمكان ذات المدى اللامتناهي ، هناك حاجة لإحداثيات النقاط التعسفية التي هي أربعة أبعاد لا تخدم أي وظيفة أخرى بخلاف تقديم تعريف لا لبس فيه لنقاط الزمكان باستخدام أربعة أرقام ، والأرقام x1 ، و x2 ، و x3 ، و x4 ، مع الأخذ في الاعتبار الطبيعة المستمرة لهذا المشعب رباعي الأبعاد (إحداثيات غاوسي). ينص التعريف الرياضي الذي هو أساس مبدأ النسبية العامة أيضًا على أن أنظمة المعادلة التي تعبر عن القوانين العالمية في الطبيعة متطابقة لأي من أنظمة الإحداثيات هذه. نظرًا لأنه يمكن التعبير عن الفروق في الإحداثيات للإطار المحلي للإطار خطيًا في الفروق dx من أنظمة الإحداثيات الغوسية عند استخدام هذا النظام لحساب المسافة ds بين حدثين ، وهو تعبير في شكل

النتيجه هي. إن gu v التي هي وظائف مستمرة للمتغير xv تحدد المقياس داخل المشعب رباعي الأبعاد ، حيث يتم تعريفه بواسطة ds كمعامل (مطلق) يمكن قياسه من خلال استخدام الساعات وكذلك المقاييس الصلبة. المعلمات gu v ولكن أيضًا تشرح باستخدام نظام Gaussian لإحداثيات مجال الجاذبية ، والذي ثبت سابقًا أنه هو نفسه الأساس المادي للمقياس. يمكن وصف الحجة الخاصة بصحة نظريات النسبية الخاصة للمنطقة المحدودة من خلال حقيقة أنه عندما يتم اختيار نظام الإحداثيات بشكل صحيح ، فإن قيم guv للمناطق المحدودة تكون مستقلة عن xv.

وفقًا للنظرية العامة للنسبية ، يتم التعبير عن قانون الحركة عند نقطة في مجال الجاذبية للجاذبية الصافية بالخط الجيوديسي. في الواقع ، الخط الجيوديسي هو الأكثر وضوحا من الناحية الرياضية وهذا هو الحال في حالة معينة من ثابت يتحول غو إلى خط مستقيم. هذا هو السبب في أننا نواجه تطبيق قانون جاليليو القصور الذاتي على النظرية العامة للنسبية.

من الناحية الرياضية ، فإن البحث عن معادلات المجال يساوي إيجاد أبسط المعادلات التفاضلية التابعة ، والتي قد تتأثر مجالات الجاذبية gu v. وفقًا للتعريف ، يجب ألا تحتوي هذه المعادلات على مشتقات أعلى لعلاقة gu v بـ xv من الثانية وخطيًا فقط ، مما يكشف أن المعادلات هي نقل مناسب إلى معادلة مجال بواسون من نظرية الجاذبية النيوتونية إلى النظرية العامة. نظرية النسبية.

الأسباب المذكورة تؤدي إلى مفهوم الجاذبية الذي يعطي نظرية نيوتن. النظرية النيوتونية كأول تقدير تقريبي. علاوة على ذلك ، فإنه يقدم تفسيرا لحركة الحضيض الشمسي وحركة الضوء المنعكس من الشمس والتحول في خطوط الطيف تماشيا مع الملاحظات (كما في حالة التحول باللون الأحمر ، فإن العلاقة مع التجربة ليست ' ر مؤكد بالكامل ، لكنه كذلك).

من أجل استكمال أسس النظرية العامة للنسبية ، يجب إدخال المجال الكهرومغناطيسي في النظرية التي ، في اعتقادنا الحالي ، هي العنصر الذي نبني البنية الأساسية للمادة. يُعتقد أنه يمكن دمج معادلات مجال ماكسويل بسهولة في النظريات العامة للنسبية. إنه قبول واضح إذا كان يعتقد أن المعادلات خالية من حواجز تفاضلية لـ gu أكثر من الأولية وأنها في صيغة Maxwellian المعتادة التي تنطبق على إطار القصور الذاتي المحلي. من الممكن أيضًا تعزيز معادلات مجالات الجاذبية بالمصطلحات الكهرومغناطيسية بالطريقة المحددة بواسطة معادلات ماكسويل لاحتواء تأثير الجاذبية للمجالات الكهرومغناطيسية.

لم تتمكن معادلات المجال من تقديم نظرية للكون. لتضمين تأثير توليد المجال للكتلة القابلة للتأمل في هذه النظرية ، يجب إدخال مفهوم المادة (كما هو الحال في الفيزياء الفيزيائية الكلاسيكية) إلى النظريات باستخدام شكل التمثيل الظاهري التقريبي.

هذا هو التأثير الكامل لمفهوم النسبي. سوف أنتقل الآن إلى القضايا المرتبطة بالتطور الذي لاحظته. في الماضي ، أدرك نيوتن حقيقة أن قانون القصور الذاتي لم يكن مرضيًا في موقف لم يتم تناوله بعد في هذا التفسير ، أي أنه لا يوفر سببًا للموقع المادي المعين لحالات الحركة داخل إطارات الحركة بالقصور الذاتي مقارنة إلى الدول المختلفة. إنه سبب الأجسام المادية المرئية المسؤولة عن سلوك الجاذبية لنقطة معينة. ومع ذلك ، فإنه لا يقدم أي تفسير مادي للسلوك القصور الذاتي للنقطة المادية ، ومع ذلك ، فإنه يقترح سبب ذلك (الأثير المكاني المطلق ، أو القصور الذاتي). هذا ليس غير مقبول منطقيا ولكنه غير مرض. لهذا السبب ، طالب إي ماخ بتعديل قانون القصور الذاتي ، بمعنى أن القصور الذاتي يجب أن يُفهم على أنه مقاومة لتسارع الأجسام لبعضها البعض ، بدلاً من "الفضاء". يتوافق هذا التفسير مع فكرة أن الأجسام ذات التسارع لها تسارع غير متسق على غرار الجسم الآخر (تحفيز التسارع).

هذا التفسير أكثر جدوى في ضوء النسبية العامة التي تلغي الفرق بين تأثيرات الجاذبية والقصور الذاتي. هذا يعني بشكل أساسي أنه إلى جانب اعتباط القدرة على تحديد الاتجاهات ، يتم تحديد المجال بالكامل من خلال الحقائق. يتم دعم شرط ماخ في النسبية العامة نظرًا لحقيقة أن الحث المستحث بالتسارع وفقًا لمعادلات مجال الجاذبية موجود بالفعل ، ولكن من الحجم الصغير لدرجة أن الاكتشاف بالطرق الميكانيكية غير وارد.

يمكن أن يؤخذ شرط ماخ في الاعتبار ضمن النظرية النسبية العامة للتفكير في الكون من حيث الأبعاد المكانية باعتبارها قائمة بذاتها ومحدودة. تسمح هذه النظرية أيضًا للفرد بالاعتقاد بأن متوسط ​​كثافة المادة في جميع أنحاء الكون محدود ، وفي عالم الزمكان اللانهائي (شبه الإقليدي) ، سيختفي. ومع ذلك ، فمن المستحيل إنكار أنه من أجل اقتفاء اقتراح ماخ بالطريقة الموصوفة أعلاه ، يجب إدخال مصطلح "المشكلة الكونية" التي لا أساس لها في معادلات المجال. هذا يعني أنه لا يتأثر بأي شكل من الأشكال بالمعادلات الأخرى. لذلك ، فإن الإجابة على "المشكلة الكونية" لن تكون مرضية تمامًا في الوقت الحالي.

هناك مشكلة أخرى هي موضوع الاهتمام المكثف حاليًا وهي العلاقة الموجودة بين مجالات الجاذبية وكذلك المجال الكهرومغناطيسي. لا يمكن للعقل الذي يسعى إلى توحيد النظرية أن يكتفي بوجود حقلين منفصلين تمامًا ، بطبيعتهما. مطلوب نظرية مجال متماسكة رياضياً حيث يُنظر إلى الجاذبية والمجال الكهرومغناطيسي على أنهما أجزاء أو جوانب مميزة من نفس المجال ، مع معادلات المجال ، إذا كان ذلك ممكنًا ، لا يشتمل على ملخصات منفصلة منطقيًا.

يجب إعادة صياغة نظرية الجاذبية ، التي يُنظر إليها على أنها شكلية رياضية ، أي الهندسة الريمانية ، بحيث تتضمن قوانين المجال الكهرومغناطيسي. لسوء الحظ ، لا يمكننا أن نبني تفكيرنا على الدليل التجريبي عندما نحدد من نظرية الجاذبية (تساوي الكتلة بالقصور الذاتي والكتلة الثقيلة) ومع ذلك ، فنحن مقيدون بمعايير البساطة الرياضية ، والتي لا تخلو تمامًا من التعسف. . تستند المحاولة الحالية التي من المرجح أن تنجح على نظريات LeviCivita Weyl وكذلك Eddington التي تسعى إلى استبدال الهندسة الهندسية الريمانية بنظرية أوسع تسمى الارتباط الأفيني.

المبدأ الأساسي الذي هو أساس الهندسة الريمانية هو أنها تخصص لنقطتين متجاورتين بشكل لا نهائي "المسافة" ds ، والتي يكون مربعها دالة متجانسة من الدرجة الثانية لتفاضلات الإحداثيات. من هذا ، (بصرف النظر عن بعض القيود في العالم الحقيقي) ، فإن الهندسة الإقليدية صالحة في أي منطقة صغيرة بلا حدود. لذلك ، لكل مكون خطي (أو متجه) عند نقطة معينة P ، هناك مكون خطوط متساوية (أو متجه) لأي موقع قريب متناهي الصغر (P ') (ارتباط أفيني). تستخدم المقاييس الريمانية لتحديد ارتباط التقارب. في المقابل ، إذا تم تحديد العلاقة التقريبية (قانون الإزاحة متناهية الصغر) رياضيًا ، فعادةً ما يكون هناك قياس ريماني متاح يمكن حسابه.

إن أهم فكرة هي جزء من الهندسة الريمانية "انحناء الفضاء" ، حيث تستند معادلات الجاذبية ، تعتمد فقط على "الارتباط الأفيني". "ارتباط أفيني". إذا تم تقديم أحدهم في سلسلة متصلة دون أن يتم اشتقاقه أولاً من خلال مقياس ، فهو توسيع للهندسة الريمانية ، ولكنه يحتفظ بأهم المعلمات ذات الصلة. من أجل العثور على أبسط المعادلات التفاضلية التي يمكن حلها من خلال ارتباط أفيني ، هناك سبب للاعتقاد بأنه يمكن العثور على تعميم لمعادلات الجاذبية يتضمن القوانين الكهرومغناطيسية. حقل. لقد تحقق الأمل بالفعل على الرغم من أنني لست متأكدًا مما إذا كان الارتباط الرياضي الذي تم إنشاؤه يمكن اعتباره تحسنًا في العلوم الفيزيائية طالما أنه لا ينتج أي اتصال فيزيائي إضافي. على وجه الخصوص ، يمكن اعتبار نظرية المجال ، من وجهة نظري ، مرضية إذا سمحت للهياكل الكهربائية الأساسية بطريقة يمكن وصفها بأنها حلول خالية من التفردات.

علاوة على ذلك ، يجب عدم التغاضي عن أن النظرية التي تتعامل مع الهياكل الكهروكيميائية الأساسية لا يمكن فصلها عن أسئلة نظرية الكم. اعتبارًا من الآن ، كانت نظرية النسبية غير فعالة عندما يتعلق الأمر بهذه القضية المادية الهامة في الوقت الحاضر. إذا خضع هيكل هذه المعادلات العامة مرة واحدة ، كنتيجة لحل المشكلة الكمية ، لتغيير جذري أو حتى تعديل كامل في المعلمات التي نستخدمها في وصف العملية الأساسية ، فلن يتم التخلي عن مبدأ النسبية والمبادئ التي تم استنباطها سابقًا منها ستحافظ على الأقل على قيمتها كقوانين تحد.

ألبرت أينشتاين - محاضرة نوبل. NobelPrize.org. نوبل ميديا ​​AB 2020. الثلاثاء. 20 أكتوبر 2020.

تابعونا على Instagram (uniquenewsonline) والفيسبوك (uniquenewswebsite) للحصول على تحديثات إخبارية منتظمة مجانًا
مصدر
عباقرة

مقالات ذات صلة