Cem anos da teoria geral da relatividade. Quem ajudou Einstein
Cem anos atrás, em novembro de 1915, Albert Einstein publicou a Teoria Geral da Relatividade (GR)
Einstein publicou apenas quatro artigos curtos na revista Prussian Academy of Sciences de Berlim: 1, 2 , 3 , 4 . O último deles foi enviado em 25 de novembro de 1915. Os artigos indicam um autor, e o trabalho é frequentemente considerado o trabalho de um gênio. Mas isso está completamente errado.
Marcel Grossmann (à esquerda) e Michelle Besso (à direita) eram amigos da universidade de Albert Einstein (centro)De fato, o físico recebeu ajuda inestimável de amigos e colegas, a maioria dos quais nunca se tornou famoso e foi esquecido sem reservas, escreve a revista Nature com links para várias fontes literárias cujos autores estudaram a vida de Einstein e a história da criação da relatividade geral.A influência mais significativa na criação da relatividade geral foi exercida pelos dois amigos de Einstein de seus anos de estudante - Marcel Grossmann (Marcel Grossmann) e Michelle Besso (Michele Besso). Grossmann era um matemático talentoso e um estudante diligente; ele ajudou o Albert mais sonhador e bizarro nos momentos-chave em que tentava formular uma teoria. Besso é um engenheiro com imaginação e, de certa forma, desorganizado. Ele manteve uma amizade com Einstein por toda a vida. Outros contribuíram.Todos os três estudaram na Escola Técnica Superior (Politécnica), que agora é chamada Escola Técnica Superior Suíça de Zurique (ETH), de 1896 a 1900. O próprio Albert esperava aprender a se tornar professor de física e matemática, onde conheceu uma colega de classe Mileva, com quem mais tarde se casou. Segundo a lenda, Einstein costumava faltar às aulas (por causa da futura esposa?), E depois passou nos testes de acordo com as notas de Grossmann.
Escola técnica superior em Zurique, onde Albert Einstein conheceu amigos.Opai de Grossmann ajudou Einstein a conseguir um emprego no escritório de patentes em 1902, onde Besso veio alguns anos depois. O debate entre Besso e Einstein levou aos trabalhos científicos mais famosos que Einstein publicou para sua autoria única em 1905. Neles foi formuladoteoria especial da relatividade (STR).No mesmo feliz ano de 1905, Albert Einstein concluiu sua dissertação e recebeu um doutorado em física na Universidade de Zurique.Em 1907, Albert começou a ponderar sobre uma nova idéia que desenvolve o STR, que poderia conectar universalmente a gravidade à curvatura do espaço-tempo. Mais tarde, essa teoria foi chamada de teoria geral da relatividade. O cientista começou a trabalhar mais de perto depois de ser demitido do escritório de patentes em 1909. Ele foi promovido a professor na Universidade de Zurique e dois anos depois em Praga. Em 1912, Einstein retornou a Zurique e novamente contatou Grossman na ETH. Os amigos uniram forças e desenvolveram uma teoria de pleno direito, que até então existia apenas na forma de uma idéia.A colaboração de dois físicos é descrita emDiário de Zurique de Einstein. Como resultado, em 1913 eles publicaram um trabalho científico conjunto conhecido como Entwurf ("O Plano"). A principal diferença entre Entwurf de 1913 e a teoria geral da relatividade de 1915 são as equações de campo, que descrevem como a matéria curva o tecido do espaço-tempo. Em GR, as equações são de covariantes gerais, ou seja, elas mantêm sua forma em qualquer referencial e, na teoria de Entwurf, a covariância é estritamente limitada.Em julho de 1913, dois famosos físicos alemães chegaram a Zurique - Max Planck e Walter Nernst. Eles ofereceram a Albert, 34 anos, um cargo altamente remunerado e sem ensino na Academia Prussiana de Ciências em Berlim. Einstein aceitou a oferta em março de 1914. A gravidade não estava particularmente interessada em Planck e Nernst, mas nas idéias de Einstein no campo da física quântica.Mas mesmo antes de partir para Berlim, um físico trabalhou na relatividade geral. Para testar a hipótese, eles, juntamente com Besso, compilaram fórmulas que explicariam a precessão anômala do periélio de Mercúrio a 43˝ por século. Besso fez uma contribuição significativa ao trabalho e fez perguntas interessantes. Por exemplo, ele perguntou uma vez se existe uma solução das equações de Entwurf que determina exclusivamente o campo gravitacional do Sol. Uma análise moderna dos manuscritos de Einstein mostrou que foi essa questão que deu a Einstein um argumento para convencê-lo da covariância limitada das equações do campo de Entwurf.A teoria de Einstein previu que a gravidade curva os raios de luz. Em agosto de 1914, ele, junto com o jovem astrônomo alemão Erwin Finlay Freundlich (Erwin Finlay Freundlich), foi à Crimeia para observar um eclipse solar para verificar isso, mas foi detido pelos russos (a Primeira Guerra Mundial começou). As evidências da curvatura da luz tiveram que esperar até o eclipse solar de 1919.Em maio de 1914, Einstein e Grossmann publicaram uma segunda colaboração com um refinamento da teoria de Entwurf. Então eles não puderam trabalhar juntos, porque Einstein foi trabalhar em Berlim.Um avanço veio logo depois. O casamento de Albert terminou e Milena voltou a Zurique com seus dois filhos. Einstein retomou as relações com sua prima Elsa, interrompida há dois anos. Einstein continuou a trabalhar na teoria, mas no verão de 1915 ele começou a ficar nervoso porque as equações de Entwurf não convergiam em sistemas com movimento rotacional (Besso lhe contou isso há dois anos, mas Einstein ignorou a observação). Einstein procurou o astrônomo Freindlich em busca de ajuda , já que ele próprio não pode ir além ("a mente estava em uma rotina profunda"). Ficou claro que o problema está nas equações do campo Entwurf. Ao mesmo tempo, era necessário se apressar, porque o proeminente matemático alemão David Hilbert se interessou pelas idéias de Einstein, e ele certamente seria capaz de lembrar as idéias.Com pressa, Einstein mudou as equações de campo - e publicou um artigo científico no início de novembro de 1915. Na semana seguinte, ele mudou novamente - e publicou novamente um artigo científico. Então de novo. No final, as equações de campo tornaram-se covariantes no quarto artigo submetido para publicação em 25 de novembro de 1915.Em seu primeiro trabalho, Einstein escreveu que a teoria é o "verdadeiro triunfo" dos matemáticos Karl Gauss e Bernhard Riemann. Ele escreve que, se ele e Grossmann, há dois anos, eram guiados pela matemática pura, e não pela física, eles não permitiriam equações de campo com covariância limitada. Mas, na realidade, foi a colaboração com Grossmann, Besso, bem como os autores de uma teoria semelhante sobre GR - Gunnar Nordstrom e Adrian Fokker, entre outros - que o ajudaram a superar as limitações da teoria de Entwurf, e não apenas Gauss e Riemann.
Em uma caricatura da revista Nature: a elite da física de Berlim (Fritz Gaber, Walter Nernst, Heinrich Rubens, Max Planck) e membros de sua antiga e nova família observam tristemente Einstein testar sua nova teoria da gravidade, apoiada por figuras científicas famosas (Isaac Newton, James Clerk Maxwell, Karl Gauss, Bernhard Riemann) e cientistas menores (Marcel Grossman, Gunnar Nordstrom, Erwin Finley Freindlich, Michelle Besso).Source: https://habr.com/ru/post/pt387229/
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