Nordström, Gunnar

Gunnar Nordström ( finlandez Gunnar Nordström , 12 martie 1881, Helsingfors  - 24 decembrie 1923, Helsinki ) - fizician teoretician finlandez , autor al uneia dintre primele teorii relativiste ale gravitației de tip scalar (1912-1914). Teoria lui Nordström a fost considerată în anii 1910 ca o alternativă serioasă la Teoria generală a relativității a lui Einstein ( 1915), dar nu a fost confirmată de observații.

În scurta sa viață, Nordström a publicat 34 de articole în germană, olandeză, finlandeză și suedeză natală. Nordström deține și prima încercare (1915) de a combina câmpurile gravitaționale și electromagnetice folosind a patra dimensiune spațială . În acest fel, el a anticipat ideile teoriei Kaluza-Klein (1921) și alte versiuni ale teoriei câmpului unificat .

Biografie

Născut în 1881 la Helsingfors (acum Helsinki, la acea vreme - Imperiul Rus ), în familia lui Ernst Samuel Nordström și Alina Sophia Hearn. Tatăl meu a fost rectorul Universității de Artă și Design. Nordstrom mai avea un frate și patru surori [1] .

Din 1899 până în 1905 a studiat la Școala Politehnică , unde a obținut o diplomă de inginer. Apoi a studiat la Universitatea din Helsingfors timp de doi ani . În aprilie 1906, a ajuns la Universitatea din Göttingen , intenționând să studieze chimia fizică cu Walter Nernst , dar a devenit interesat de noile descoperiri din fizică și, în primul rând, de teoria relativității speciale (SRT). În august 1907, Nordström s-a întors la Helsingfors și s-a dedicat în întregime cercetării în domeniul SRT și al electrodinamicii relativiste [2] .

În 1909, și-a susținut disertația despre „Ecuația energiei pentru câmpul electromagnetic al obiectelor în mișcare”. În anul următor, a devenit profesor asociat la Universitatea din Helsinki și până în 1918 a predat acolo la departamentul de fizică teoretică. În acești ani a vizitat adesea colegii din Göttingen, Zurich, Berlin, Viena și Leiden [3] .

Cu ajutorul lui Haber , am reușit să aranjez un permis de călătorie pentru Nordström în Finlanda... Acum vrea să se întoarcă în Țările de Jos, dar, din păcate, nu mă mai descurc. Sper că ai grijă de asta. Acest lucru este foarte urgent, deoarece doamna Nordström va naște în curând, dacă este posibil, în Țările de Jos.

În apogeul Primului Război Mondial , în 1916, Nordström, folosind un pașaport rusesc, a venit la Leiden (Țările de Jos era o țară neutră) pentru a lucra pentru Ehrenfest . A stat trei ani în Leiden. Acolo a cunoscut o studentă olandeză la fizică Cornelia van Leeuwen ( olandeză.  Cornelia van Leeuwen ) și s-a căsătorit în curând cu ea (1917). Au avut trei copii: Svante Gunnar, Harald Gunnar și Saga Nel [4] [5] .

În timpul șederii sale în Țările de Jos, Nordström a menținut o corespondență strânsă cu Einstein. Comunicațiile dintre Leiden și Finlanda au fost întrerupte din cauza războiului, dar fizicianul danez Niels Bohr l-a ajutat pe finlandez să primească corespondență. Einstein a aranjat ca Nordström să călătorească în Finlanda, dar nu a putut obține permisiunea Finlandei pentru a se întoarce în Țările de Jos. Scrisoarea lui Einstein către Max Born (vezi caseta din dreapta) arată că Einstein i-a cerut lui Born să rezolve această problemă [3] .

După război, Nordström a renunțat la funcția de profesor de la Universitatea din Berlin în favoarea lui Max Born și s-a întors împreună cu soția sa în Finlanda (deja independentă) [5] .

În perioada 1918-1923, Nordström a predat fizică și mecanică la Școala Tehnică Superioară finlandeză , așa cum era numită atunci fosta Școală Politehnică. În 1920 (și din nou în 1921 și 1922), Nordström, printre alți fizicieni, a recomandat Comitetului Nobel ca Premiul Nobel pentru anul în curs să fie acordat lui Albert Einstein.

A murit la 24 decembrie 1923 din cauza anemiei pernicioase . Poate că boala a fost cauzată de expunerea la substanțe radioactive , cu care a experimentat în mod repetat [5] .

Activitate științifică

În 1912, Nordström a publicat una dintre primele teorii relativiste de tip scalar ale gravitației . Spre deosebire de toți predecesorii, inclusiv teoriile Poincaré - Minkowski , Nordström a propus ecuații Lorentz-covariante ale câmpului gravitațional; au fost o generalizare în patru dimensiuni a ecuației Poisson [6] . O caracteristică a abordării lui Nordström a fost dorința de a menține constanta vitezei luminii , așa cum a fost în SRT (pentru Einstein, viteza luminii este neschimbată doar în absența gravitației) [7] .

Chiar înainte de publicarea sa, Nordström a trimis o copie a articolului lui Einstein și, ulterior, a urmat o corespondență plină de viață între ei. Einstein l-a tratat pe Nordström cu profund respect. În plus, la corecturi, Nordström a raportat despre reacția lui Einstein la această lucrare [6] .

A ajuns la concluzia că consecințele unei astfel de teorii nu puteau corespunde realității. El arată printr-un exemplu simplu că, conform acestei teorii, un sistem rotativ dintr-un câmp gravitațional va primi o accelerație mai mică decât unul nerotitor.

În vara anului 1913, Nordström a vizitat Zurich, unde s-a întâlnit cu Einstein și a discutat cu el abordări ale problemei gravitației. Drept urmare, în iulie, Nordström a pregătit o a doua versiune a teoriei sale, de asemenea scalară, dar deja în concordanță cu principiul echivalenței lui Einstein . Einstein a apreciat foarte mult noua versiune a teoriei lui Nordstrom, dar a remarcat câteva dintre locurile ei dubioase [8] .

Teoria gravitației lui Nordström nu a prezis nicio curbură a razelor de lumină în câmpul gravitațional , iar deplasarea suplimentară a periheliului lui Mercur a fost nu numai de 6 ori mai mică decât cea observată, dar chiar a avut semnul opus. Din aceste motive, teoria lui Nordström a fost respinsă [9] . După ce Einstein a creat teoria tensorială a gravitației (1915), Nordström a recunoscut avantajele acesteia, a dezvoltat teoria lui Einstein și a publicat mai multe lucrări pe această temă, inclusiv formularea relativistică generală a teoriei elasticității , soluția exactă a ecuațiilor lui Einstein pentru o sferă încărcată ( soluția Reissner-Nordström ) [10 ] , câteva aspecte ale problemei energiei gravitaționale [11] .

În lucrarea sa din 1915, Nordström a propus adăugarea unei a cincea coordonate la potențialul vectorial electromagnetic, reprezentând potențialul gravitațional newtonian. De fapt, acest lucru a permis ca ecuațiile lui Maxwell să fie scrise în cinci dimensiuni; această idee a fost dezvoltată ulterior în teoria Kaluza-Klein , precursorul teoriei superstringurilor [12] [11] .

Lucrări majore

Vezi și Lista publicațiilor lui Gunnar Nordström .

• Nordström G. Zur Elektrodynamik Minkowskis.— Fiz. Ztschr., 1909, Bd. 10, S. 681-687.
• Nordström G. Zur elektromagnetischen Mechanik.— Fiz. Ztschr., 1910, Bd. 11, S. 440-445.
• Nordström G. Zur Relativitätsmechanik deformierbarer Körper.— Phys. Ztschr., 1912, Bd. 12, S. 854-857.
• Nordström G. Relativitätsprinzip und Gravitation.—Fiz. Ztschr., 1912, BU. 13, S. 1126-1129.
• Nordström G. Träge und schwere Masse in der Relativitätsmechanik.—Ann. Fiz. 1913, bd. 40, S. 856-878.
• Nordström G. Zur Theorie der Gravitation vom Standpunkt des Relativitätsprinzips.—Ann. Phys., 1913, Bd. 42, S. 533-554.
• Nordström G. Die Fallgesetze und Planetbewegungen in der Relativitätstheorie. - Ann. Phys., 1914, Bd. 43, S. 1101-1110.
• Nordström, G. Über die Möglichkeit, das Elektromagnetische Feld und das Gravitationsfeld zu vereiningen, Phys. Zeitschr. - 1914. - Vol. 15. S. 504-506.
• Nordström G. Über den Energiesatz in der Gravitationstheorie.Fiz. Ztschr., 1914, Bd. 15, S. 375-380.
• Nordström G. Zur Elektrizitäts- und Gravitationstheorie.—Oefv. Finska Vet. soc. Foerh., 1914/1915, voi. 57 mem. 4, p. 1-15.
• Nordström G. Über eine mögliche Grundlage einer Theorie der Materie.—Ibid., mem. 28, p. 1-21.
• Nordström G. De gravitatietheorie van Einstein en de mechanica der continua van Herglotz.—Proc. Kon. Akad. Umed. Amsterdam, 1917, voi. 19, p. 884.
• Nordström G. Iets over de massa van een stoffelijk stelsel volgens de gravitatietheorie van Einstein.—Proc. Kon. Akad. Umed. Amsterdam, 1918, voi. 20, p. 1076-1080.
• Nordström G. Een en ander over de energie van het zwaarte krachtsveld volgens de theorie van Einstein.—Ibid., p. 1238-1241.
• Nordström G. Berekening voor eenige bijzondere gevallen volgens de gravitatietheorie van Einstein.—Proc. Kon. Akad. Umed. Amsterdam, 1918, voi. 21, p. 68-72.

Note

1. ↑ Alina Sofia Hirn.
2. ↑ Vizgin V.P., 1981 , p. 180.
3. ↑ 1 2 3 Keskinen Raimo. http://web.archive.org/web/20160303182448/http://www.tieteessatapahtuu.fi/797/KESKINEN.pdfGunnar Nordström & Suomen Einstein  (fin.) .
4. ↑ Harald Gunnar Nordström . Preluat la 4 iunie 2021. Arhivat din original la 17 iunie 2021. (nedefinit)
5. ↑ 1 2 3 Eva Isaksson .
6. ↑ 1 2 Vizgin V.P., 1981 , p. 100, 179.
7. ↑ Pais A., 1989 , p. 223-224.
8. ↑ Vizgin V.P., 1981 , p. 238-239, 247-248.
9. ↑ Vizgin V.P., 1981 , p. 188, 251.
10. ↑ Nordström G. Een en ander over de energie van het zwaarte krachtsveld volgens de theorie van Einstein. Kon. Akad. v. Wetensch. te Amsterdam. Wis- en Nat. kund. Afd. 28, 1918; Despre energia câmpului gravitațional în teoria lui Einstein.Proc. Kon. Ned. Akad. Umed. 20, 1238, 1918.
11. ↑ 1 2 Vizgin V.P., 1981 , p. 253-254.
12. ↑ Nordström G. Über die Möglichkeit, das Elektromagnetische Feld und das Gravitationsfeld zu vereiningen // Phys. Zeitschr. - 1914. - Vol. 15. - P. 504.

Literatură

• Vizgin V.P. Teoria relativistă a gravitației. Origini și formare. 1900-1915 — M  .: Nauka , 1981. — 352 p.
• Pais A. Știința și viața lui Albert Einstein = „Sutil este Domnul...”: Știința și viața lui Albert Einstein. — M .: Nauka, 1989. — 568 p. — ISBN 5-02-014028-7 .
• Khramov Yu. A. Nordstrom Gunnar // Fizicieni: Ghid biografic / Ed. A. I. Akhiezer . - Ed. al 2-lea, rev. si suplimentare — M  .: Nauka , 1983. — S. 199. — 400 p. - 200.000 de exemplare.

Link -uri

• Isaksson, Eva. Gunnar Nordström (1881-1923) Gunnar Nordström (1881-1923)  (fin.) .
  • Versiunea engleză: Gunnar Nordström (1881-1923). Despre gravitație și relativitate .  (Engleză)

Site-uri tematice	Genealogie matematică zbMATH Deschide
Dicționare și enciclopedii	Un norvegian grozav Biografie națională Finlanda
În cataloagele bibliografice GND : 117587117 ISNI : 0000 0000 5183 4620 NTA : 201940329 LIBRIS : vs69flnd15xkz4r SUDOC : 202355926 VIAF : 62330456 WorldCat VIAF : 62330456