Ludwik Silberstein

Físico polaco-estadounidense (1872-1948)

Ludwik Silberstein (17 de mayo de 1872 - 17 de enero de 1948) fue un físico polaco -estadounidense que ayudó a que la relatividad especial y la relatividad general fueran elementos básicos de los cursos universitarios. Su libro de texto La Teoría de la Relatividad fue publicado por Macmillan en 1914 con una segunda edición, ampliada para incluir la relatividad general, en 1924.

Vida

Silberstein nació el 17 de mayo de 1872 en Varsovia , hijo de Samuel Silberstein y Emily Steinkalk. Fue educado en Cracovia , Heidelberg y Berlín . Para enseñar fue a Bolonia , Italia de 1899 a 1904. Luego ocupó un puesto en la Universidad La Sapienza de Roma . ^[1]

En 1907, Silberstein describió un enfoque bivectorial de las ecuaciones electromagnéticas fundamentales. ^[2] Cuando y representan campos vectoriales eléctricos y magnéticos con valores en , entonces Silberstein sugirió que tendrían valores en , consolidando la descripción del campo con la complejización . Esta contribución ha sido descrita como un paso crucial en la modernización de las ecuaciones de Maxwell , ^[3] mientras que se la conoce como vector de Riemann-Silberstein . ${\displaystyle \mathbf {E} }$ ${\displaystyle \mathbf {B} }$ ${\displaystyle \mathbb {R} ^{3}}$ ${\displaystyle \mathbf {E} +i\mathbf {B} }$ ${\displaystyle \mathbb {C} ^{3}}$ ${\displaystyle \mathbf {E} +i\mathbf {B} }$

Silberstein enseñó en Roma hasta 1920, cuando ingresó a la investigación privada para la Eastman Kodak Company de Rochester, Nueva York . Durante nueve años mantuvo esta consultoría en los laboratorios Kodak mientras impartía su curso de relatividad en ocasiones en la Universidad de Chicago , la Universidad de Toronto y la Universidad de Cornell . Vivió hasta el 17 de enero de 1948. ^[4]

Libro de texto que inaugura la ciencia de la relatividad

En el Congreso Internacional de Matemáticos (ICM) de 1912 en Cambridge , Silberstein habló sobre "Algunas aplicaciones de los cuaterniones". Aunque el texto no fue publicado en las actas del Congreso, sí apareció en la Revista Filosófica de mayo de 1912, con el título "Forma cuaterniónica de la relatividad". ^[5] Al año siguiente, Macmillan publicó La teoría de la relatividad , que ahora está disponible en línea en Internet Archive (ver referencias). Los cuaterniones utilizados son en realidad bicuaterniones . El libro es muy legible y está bien referenciado con fuentes contemporáneas en las notas a pie de página.

Se publicaron varias reseñas. La naturaleza expresó algunas dudas: ^[6]

Una exposición sistemática del principio de la relatividad consiste necesariamente en gran medida en la demostración de las propiedades invariantes de ciertas relaciones matemáticas. Por lo tanto, es probable que le parezca un poco poco interesante al experimentador... se hace poco para eliminar la desafortunada impresión de que la relatividad es una moda pasajera de los matemáticos y no una cosa para el físico cotidiano.

En su reseña ^[7] Morris R. Cohen escribió: "El Dr. Silberstein no está inclinado a enfatizar el carácter revolucionario de las nuevas ideas, sino más bien se preocupa por mostrar su conexión íntima con las más antiguas". Otra reseña ^[8] de Maurice Solovine afirma que Silberstein sometió el principio de la relatividad a un examen exhaustivo en el contexto y con respecto a los principales problemas de la física matemática abordados en ese momento.

Sobre la base del libro, Silberstein fue invitado a dar una conferencia en la Universidad de Toronto . ^[9] Se ha observado la influencia de estas conferencias en John Lighton Synge :

Synge también había sido fuertemente influenciado unos meses antes [en enero de 1921] por una serie de conferencias en Toronto organizadas por JC McLennan sobre "Avances recientes en física", en las que Silberstein dio dieciocho conferencias sobre "Teorías especiales y generalizadas de la relatividad y la gravitación, y sobre Espectroscopia", todo desde un punto de vista matemático. ^[10]

Silberstein pronunció un discurso plenario en el Congreso Internacional de Matemáticos de 1924 en Toronto: Un radio mundial finito y algunas de sus implicaciones cosmológicas . ^[11]

Debate entre Einstein y Silberstein

En 1935, tras un controvertido debate ^[12] con Albert Einstein , Silberstein publicó una solución ^[13] de las ecuaciones de campo de Einstein que parecía describir una métrica axialmente simétrica estática con sólo dos singularidades puntuales que representaban dos masas puntuales. Esta solución viola claramente nuestra comprensión de la gravedad : sin nada que las sostenga y sin energía cinética que las mantenga separadas, las dos masas deberían caer una hacia la otra debido a su gravedad mutua, en contraste con la naturaleza estática de la solución de Silberstein. Esto llevó a Silberstein a afirmar que la teoría de A. Einstein era defectuosa y necesitaba una revisión. En respuesta, Einstein y Nathan Rosen publicaron una carta ^[14] al editor en la que señalaban un defecto crítico en el razonamiento de Silberstein. Sin estar convencido, Silberstein llevó el debate a la prensa popular, y The Evening Telegram de Toronto publicó un artículo titulado "Golpe fatal a la relatividad emitido aquí" el 7 de marzo de 1936. ^[15] No obstante, Einstein tenía razón y Silberstein estaba equivocado: como Como sabemos hoy, todas las soluciones a la familia de métricas axisimétricas de Weyl, de las cuales la de Silberstein es un ejemplo, contienen necesariamente estructuras singulares ("puntales", "cuerdas" o "membranas") que son responsables de mantener masas contra la fuerza de atracción de la gravedad en una configuración estática. ^[dieciséis]

Otras contribuciones

Según Martin Claussen, ^[17] Ludwik Silberstein inició una línea de pensamiento que involucraba corrientes parásitas en la atmósfera, o fluidos en general. Dice que Silberstein anticipó el trabajo fundacional de Vilhelm Bjerknes (1862-1951).

Obras

• 1907: Electromagnetische Grundgleichungen in bivectorielle Behandlung, Ann. Física 22 579–86 y 24:783–4
• 1912: Forma cuaterniónica de la relatividad, Phil. revista 14 1912 790–809
• 1913: Segunda memoria sobre la relatividad cuaterniónica, Phil. revista 15 1913 135-144
• 1913: Mecánica vectorial, ^[18] 2.ª edición 1926, Macmillan & Company.
• 1914: La teoría de la relatividad, Macmillan, 2ª edición 1924. ^[19]
• 1918: Elementos de la teoría electromagnética de la luz, Longmans, Green & Co.
• 1918: Método simplificado para rastrear rayos a través de cualquier sistema óptico de lentes, prismas y espejos, Longmans, Green & Co.
• 1919: Elementos de álgebra vectorial, Longmans, Green and Company.
• 1920: Informe sobre la teoría cuántica de los espectros, Adam Hilger .
• 1922: Revista filosófica de teoría cuántica de la exposición fotográfica , sexta serie, volumen 44:257–73 y 44:956–68.
• 1924: La teoría de la relatividad general y la gravitación, D. Van Nostrand, ^[20]
• 1930: El tamaño del universo , Oxford University Press ^{[21] [22]}
• 1933: Causalidad: una ley de la naturaleza o una máxima del naturalista , Macmillan ^[23]

Referencias

1. Jordan D. Marche II (2007) "Ludwik Silberstein", Enciclopedia biográfica de astrónomos , editor de Thomas Hockey, págs.
2. L. Silberstein (1907) "Electromagnetische Grundgleichungen in bivectorielle Behandlung", Annalen der Physik 22:579–86 y 24:783–4
3. VM Red'kov, NG Tokarevskaya y George J Spix (2012) "Enfoque de Majora-Oppenheimer a la electrodinámica de Maxwell: Parte I Espacio de Minkowski", Avances en álgebras aplicadas de Clifford 22:1129–49
4. Allen G. Debus , "Ludwik Silberstein", Quién es quién en la ciencia, 1968.
5. Ludwik Silberstein, "Forma cuaterniónica de la relatividad", Revista Filosófica 23:790–809.
6. Luego. (1914) Reseña: Teoría de la relatividad de la naturaleza 94:387 (#2354)
7. Morris R. Cohen (1916) Revisión de la teoría de la relatividad , Philosophical Review 25:207–9
8. Maurice Solovine (1916): Teoría de la relatividad , Revue philosophique de la France et de l'étranger 81:394,5
9. Publicado en una forma ligeramente ampliada como La teoría de la relatividad general y la gravitación (1922).
10. E. Riehm y F. Hoffman (2011) Tiempos turbulentos en las matemáticas , p. 80, Sociedad Matemática Estadounidense ISBN  978-0-8218-6914-7
11. Silberstein, Ludwik. "Un radio mundial finito y algunas de sus implicaciones cosmológicas" (PDF) .En: Actas del Congreso Internacional de Matemáticos celebrado en Toronto, 11 al 16 de agosto. 1924 . vol. 2. pág. 379.
12. P. Havas, El problema relativista general de los dos cuerpos y la controversia Einstein-Silberstein, en Earman, John; Janssen, Michel; Norton, John D, eds. (1993). La atracción de la gravitación: nuevos estudios en la historia de la relatividad general. vol. 5. Birkhäuser. ISBN 978-0-8176-3624-1.
13. Ludwik Silberstein (1 de febrero de 1936). "Solución de dos centros de las ecuaciones del campo gravitacional y la necesidad de una teoría de la materia reformada". Revisión física . 49 (3): 268–270. Código bibliográfico : 1936PhRv...49..268S. doi : 10.1103/PhysRev.49.268.
14. A. Einstein y N. Rosen (17 de febrero de 1936). "Problema de los dos cuerpos en la relatividad general". Revisión física . 49 (5): 404–405. Código bibliográfico : 1936PhRv...49..404E. doi : 10.1103/PhysRev.49.404.2.
15. "Archivos de Einstein en línea nº [15-258.10]". Archivado desde el original el 20 de octubre de 2010.
16. Hans Stéphani; et al. (2003). Soluciones exactas a las ecuaciones de campo de Einstein, segunda edición . Prensa de la Universidad de Cambridge. ISBN 978-0-521-46136-8.
17. Martin Claussen, Bericht uber die 4. FAGEM Tagung, pág. 16
18. Wilson, Edwin B. (1914). "Reseña del libro: Mecánica vectorial". Boletín de la Sociedad Matemática Estadounidense . 21 (1): 41–44. doi : 10.1090/S0002-9904-1914-02580-7 . ISSN  0002-9904.
19. Vanderlinden, HL (1926). "Reseña: La teoría de la relatividad , por L. Silberstein". La revista astrofísica . 64 : 142. Código bibliográfico : 1926ApJ....64..142V. doi :10.1086/142995.
20. Eisenhart, LP (1924). "Reseña: La teoría matemática de la relatividad, por AS Eddington; El significado de la relatividad, por A. Einstein; La teoría de la relatividad general y la gravitación, por L. Silberstein". Toro. América. Matemáticas. Soc . 30 (1): 71–78. doi : 10.1090/s0002-9904-1924-03854-3 .
21. Douglas, AV (1930). "Reseña de" El tamaño del universo "de Ludwik Silberstein". Revista de la Real Sociedad Astronómica de Canadá . 24 : 322. Código bibliográfico : 1930JRASC..24..322D.
22. Murnaghan, FD (julio de 1933). "Reseña: El tamaño del universo de L. Silberstein". Boletín de la Sociedad Matemática Estadounidense . 39 (7): 489. doi : 10.1090/S0002-9904-1933-05655-0 .
23. G., T. (1934). "Revisión de la causalidad: ¿una ley de la naturaleza o una máxima del naturalista? Conferencia pronunciada en el Royal York Hotel, Toronto, el 14 de mayo de 1932, muy ampliada ". Naturaleza . 133 (3355): 235. doi :10.1038/133235c0. ISSN  0028-0836. S2CID  4093081.Las iniciales "TG" podrían ser las del matemático Thomas Greenwood, que escribió artículos para Nature y estaba interesado en la teoría de la relatividad. Greenwood, Thomas (1923). "La importancia del continuo espacio-tiempo". Monista . 33 (4): 635–640. doi : 10.5840/monist192333418. ISSN  0026-9662.