Treść Ukryta Treść Ukryta
3539
BLOG

Jak powstał wzór E=mc^2

Treść Ukryta Treść Ukryta Nauka Obserwuj temat Obserwuj notkę 115
1. Wstęp

Moje zainteresowanie problemem pierwszeństwa Einsteina w formułowaniu elementów szczególnej i ogólnej teorii względności zaczęło się dopiero około tydzień temu. Przypadkowo trafiłam na notkę Eine, w której zaprzecza on innemu blogerowi, twierdzącemu, że Poincare sformułował szczególną teorię względności przed Einsteinem:
http://autodafe.salon24.pl/609896,o-upowszechnianiu-falszywej-historii-fizyki
Eine nie pisze wyraźnie, z którym blogerem się nie zgadza, ale można odkryć bez trudu, że najprawdopodobniej chodzi o tę notkę Waligóry:
http://fizyka-teoretyczna.salon24.pl/498381,henri-poincare-i-teoria-wzglednosci

Mimo, że Eine użył mocnego sformułowania zarzucając Waligórze upowszechnianie fałszywej historii fizyki, przyjęłam zdanie Eine bez szczególnego zaskoczenia. Tym bardziej, że było oczywiste, iż Eine zarówno szczególną, jak i ogólną teorię względności dobrze zna i rozumie. Naturalne było więc przyjęcie, że historię tamtych czasów też dobrze zna. Moje wątpliwości powstały w trakcie mojej dyskusji z Einem po przytoczeniu przez Niego fragmentu Jego dawniejszej notki o kontrowersji między Einsteinem i Hilbertem w roku 1915. O Hilbercie wiedziałam trochę więcej niż o Poincare, szczególnie o jego osiągnięciach w geometrii i generalizacji pojęcia przestrzeni, co miało fundamentalne znaczenie dla teorii równań cząstkowych i dla mechaniki kwantowej. Zauważyłam, że w kilku punktach opinia Einego nie zgadza się z faktami. Zastanowiło mnie też, że Eine zarzuca Hilbertowi oszustwo nie pisząc o szczegółach i nie podając żadnego uzasadnienia. Oskarżenie o oszustwo jest - moim zdaniem - poważne i wymaga, jeśli nie ścisłego dowodu, to przynajmniej dość mocnego uzasadnienia. Zastanowiło mnie też, że Eine na moje sprostowania wprawdzie odpowiada , ale nie używa argumentów rzeczowych. W jednym przypadku, po wskazaniu błędu, Eine próbował wykręcić sens swojej błędnej wypowiedzi, zamiast się z błędu wycofać. Wszystko to tylko wzmacniało moją ciekawość i moje wątpliwości. Cały zapis tamtej dyskusji jest w pierwszym linku powyżej.

Postanowiłam więc poświęcić trochę czasu na własne poszukiwania. Innymi słowy, wypłynęłam na internetowego "przestwór oceanu" (parafrazując wieszcza), ograniczając się wszak do lektury tekstów autorstwa osób o sprawdzalnym naukowym dorobku oraz paru poważnych dziennikarzy. Już pierwsze wyniki przechodzą moje najśmielsze oczekiwania. Otóż poważni ludzie nie tylko nie piszą o żadnym "oszustwie" Hilberta, ale wręcz przeciwnie, podają solidne uzasadnienie prawdopodobnego plagiatu popełnionego przez Einsteina w artykule z grudnia 1915r. Do tego tematu wrócę później, po otrzymaniu pewnej, zamówionej książki, która - mam nadzieję - dostarczy mi więcej faktów. Na razie mogę tylko spekulować, który z nich mógł być bardziej skłonny do działań nieetycznych. W polskiej kulturze mężczyźni znają pojęcie o nazwie honor i jest ono dla nich bardzo ważne. Moim zdaniem, słusznie. Otóż zwracam w tym kontekście uwagę na następującą różnicę w między Hilbertem i Einsteinem, jeśli chodzi o postępowania wobec własnych dzieci. Hilbert nie porzucił swego upośledzonego umysłowo syna jedynaka, nie oddał go do żadnego szpitala, choć ciężko tę chorobę przeżywał. A już na pewno nie ukrywał faktu posiadania ułomnego syna. Einstein z kolei ani razu nawet nie widział swej nieślubnej córki i nie przyznawał się do jej posiadania. Dawniej, w kulturalnym towarzystwie (anglojęzycznym), facetów, którzy traktują własne dziecit tak, jak Einstein swoją córkę, określano słowem 'cad'. Obecnie powszechniej używanym i bardziej dosadnym odpowiednikiem tego słowa jest 'scoundrel', albo 'rat', lub po prostu 'shit-head'. No, ale na razie tylko stawiam Einsteina przed Hilbertem na mojej liście podejrzanych o plagiat. Wynik śledztwa podam po jego zakończeniu.

2. E=mc^2

Dzisiaj chcę się zająć prostszą sprawą i przedstawić to, czego się dowiedziałam w kwestii powstania i wyprowadzenia wzoru E=mc^2. Swoje zdanie opieram na lekturze dwóch sławnych artykułów Einsteina z 1905r [1,2], których treść jest w Internecie zarówno w oryginale, jak i w tłumaczeniu na angielski [3, 4] oraz kilku innych tekstów, do których podaję odnośniki poniżej.

W uniwersyteckich podręcznikach fizyki, wzór E= mc^2 traktuje się jako konsekwencję szczególnej teorii względności i wymienia Einsteina, jako autora. Zajrzywszy jednak do samego źródła, czyli artykułu Einsteina pt. "Czy inercja ciała zależy od zawartej w nim energii?" [2], dość łatwo się przekonać, że w swym wyprowadzeniu E=mc^2 Einstein, wprawdzie zaczyna od wspomnienia teorii względności i transformaty Lorentza (choć nie wspomina samego Lorentza), ale natychmiast upraszcza wzór Lorentza pisząc, że odrzuca składniki czwartego i wyższych rzędów (czyli, innymi słowy, zakłada v << c). Nie robi też żadnych założeń istotnych dla teorii względności, np. odrzucenie eteru, czy założenie stałości prędkości światła. Choć powołuje się na swój opublikowany trzy miesiące wcześniej artykuł o szczególnej teorii względności [1], wzór E=mc^2 Einstein wyprowadza na gruncie fizyki klasycznej, używając wiedzy ogólnie znanej w drugiej poł XIXw. Einstein pisze tam, że jeśli jedno ciało promieniuje energię L, a drugie tę energię L odbiera, to powstaje stąd różnica energii kinetycznej między nimi: K0-K1 = 1/2 (L/c^2) * v^2, gdzie v jest wzajemną prędkością między oboma ciałami, Czynnik L/c^2 można uznać za miarę ubytku masy promieniującego ciała i jednocześnie przybytku masy ciała odbierającego promieniowanie. Czyli energia kinetyczna jednego ciała maleje o 1/2 mc^2, a drugiego rośnie o 1/2 mc^2. Co w tym było wtedy nowego? Nic. W fizyce klasycznej dwa obiekty o masie m poruszające się z wzajemną prędkością v, też mają razem energię kinetyczną E = mv^2. Wynik E = mc^2 jest poza tym wszystkim błędny tam, gdzie trzeba rzeczywiście uwzględniać efekty relatywistyczne, co współczesna fizyka stwierdziła już dawno.

Na współzależność masy i energii wskazywał już Newton, a w pierwszych latach XXw dokonano całkiem dobrych oszacowań ilościowych, w tym najważniejsze w 62-stronicowym artykule włoskiego przemysłowca Olinto de Pretto, z 1904r, który podał wzór E=mc^2. [5, 6,7]. Umberto Bartocci, profesor fizyki z Perugii, napisał książkę na ten temat i kilka listów [8,9 ], gdzie twierdzi, że Einstein znał pracę De Pretto sprzed roku, ale jej nie zacytował.  Bartocci ubolewa, że przez 100 lat świat kojarzy z wzorem E=mc^2 wyłącznie Einsteina, podczas, gdy prawdziwy odkrywca tego wyniku został zupełnie zapomniany.
 

3. Podsumowanie

Co o tym wszystkim myśleć? Wedlug mnie, nie ma ścisłego, dedukcyjnego dowodu na celowy plagiat popełniony przez Einsteina w pracy o energii z 1905r [2]. To znaczy nie ma dowodu, który utrzymałby się np. procesie sądowym. Ale na pewno można Einsteina oskarżyć o 'bad referencing', czyli taki niemal-plagiat, który dziś byłby bez wątpienia podstawą do nieprzyjęcia publikacji do druku.

Dla mnie ważniejsze jest co innego. Einstein bardzo proste wyprowadzenie rezultatu z fizyki klasycznej, a szczególnie swe kluczowe założenie, że v << c, ubrał w kamuflaż transformaty Lorentza i żargon relatywistyczny. O tym mogłam przekonać się sama, czytając ten artykuł. To, według mnie, było z całą pewnością co najmniej niewłaściwe.

Hinduski matematyk C K Raju jest dla Einsteina mniej niż ja łaskawy [10]. Raju pisze, że Einstein, jako urzędnik biura patentowego, dobrze wiedział, że można legalnie ściągać pomysły, tylko nie należy robić tego verbatim. W naszych czasach przykładem takiego ściągacza, pisze Raju, jest Bill Gates. Gates wygrał sprawę w sądzie przeciw Apple mimo, że podobieństwo jego systemu operacyjnego Windows do wcześniejszego pomysłu Apple jest rażące. Sam proces twórczy, pisze Raju, jest nieważny, skoro nikt nawet nie słyszał o prawdziwym wynalazcy koncepcji wskazywania punktu na ekranie kursorem i klikania, co jest fundamentalną cechą oprogramowania Windows.

 
Bibliografia:
[1] A. Einstein, "Zur Elektrodynamik bewegter Koerper", Annalen der Physik, (17), 1905, 891-921.
[2] A. Einstein, "Ist die Traegheit eines Koerpers von seinem Energiegehalt abhaengig?" , Annalen der Physik, (18), 1905, 639-41.
[3] Wersja ang. [1] http://www.fourmilab.ch/etexts/einstein/specrel/www/
[4] Wersja ang. [2] http://www.fourmilab.ch/etexts/einstein/E_mc2/www/
[5] http://www.theguardian.com/world/1999/nov/11/rorycarroll
[6] http://en.wikipedia.org/wiki/Talk%3AOlinto_De_Pretto
[7] http://en.wikipedia.org/wiki/Olinto_De_Pretto
[8] http://www.theguardian.com/world/1999/nov/11/rorycarroll
[9] http://www.cartesio-episteme.net/fis/depret-bombay.htm
[10] C K. Raju, "Mathematics and Culture," Philosophy of Mathematics Education (11),1999.

 

Złote myśli blogerów salonu24: -------------------------- 1. "nie znalezli kwiatostanu na brzozie zlamanej kiedy temperatury w nocy sa ujemne i nic nie ma kwiatow. ", You Know Who, -------------------------------- 2. Złota liczba L Robakksa: L/oo! = e, ---------------- 3. "Powoływane się na "logikę ","dążenie do prawdy" "myślenie zakazane" " nie ma wolności"- to stare sowieckie dowcipy", R.H. --------------------------- 4. "ochotnicze baony "Donbas" czy "Azow" czy "Ajdar" mają cholernie wiele wspólnego z naszymi [warszawskimi] Powstańcami.", Witek

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Technologie