Доска Эйнштейна - Einsteins Blackboard

Доска Эйнштейна в Музей истории науки в Оксфорд.

Доска Эйнштейна это доска[1] какой физик Альберт Эйнштейн (1879–1955) используется на 16 Май 1931 г. во время своих лекций во время посещения Оксфордский университет в Англии.[2][3] Доска - один из самых знаковых предметов в коллекции Музей истории науки в Оксфорд.[4][5]

Обзор

Лекция с использованием доски была второй из трех, прочитанных в Родос Дом в South Parks Road. Визит Эйнштейна для чтения Родосских лекций, а также для получения почетного Доктор наук степень Оксфордского университета 23 мая 1931 года, которую принимал физик Фредерик Линдеманн.[6] Первая лекция Эйнштейна была на относительность, второй на космология, а третий на единая теория поля. Все лекции были прочитаны в Немецкий. Краткий отчет о второй лекции был дан в Времена[7] И в Природа.[8] Резюме всех трех лекций можно найти в Архиве Оксфордского музея истории науки.[9]

Доску спасли доны (включая химика). Э. Дж. Боуэн, зоолог Гэвин де Бир, историк науки Роберт Гюнтер[10][11][3]) и официально подарены Надзиратель Родосского дома, сэр Фрэнсис Джеймс Уайли.[12][13] Написание на доске, хотя эфемерный в природе, представляет исторический интерес, потому что представленные уравнения взяты из модели Вселенной, предложенной Эйнштейном в мае 1931 года, известной как Вселенная Фридмана-Эйнштейна.[14][15][16] Последние три строки на доске - это оценки плотности материи во Вселенной. ρ, радиус Вселенной п и промежуток времени т расширения Вселенной соответственно («L.J.» на доске означает «световых лет " в Немецкий ). Недавно было показано, что эти оценки содержат систематическую численную ошибку.[15]

Доска считается «мутантным» объектом или артефактом, потому что она больше не служит философской цели классной доски, а именно временному хранению информации. Если навсегда оставить на ней записи Эйнштейна, доска стала чем-то другим, и ее первоначальное предназначение можно вернуть только после того, как ее вытерли.[17][18][19] Вторая доска, которую Эйнштейн использовал во время лекции, также была подарена музею, но ее случайно вытерла уборщица музея.[20][21]

Эйнштейн снова вернулся в Оксфорд в 1932 и 1933 годах, прежде чем поселился в Университет Принстона в Соединенных Штатах на всю оставшуюся жизнь.[22]

Наука о доске

В 2013 году отмечалось[15][16][23] что уравнения на оксфордской доске были взяты непосредственно из ключевой статьи по релятивистской космологии, написанной Эйнштейном в апреле 1931 года и опубликованной в Proceedings of the Royal Pruss Academy of Science 9 мая того же года.[14] Бумага, известная как Вселенная Фридмана-Эйнштейна, имеет историческое значение, поскольку представляет собой первую научную публикацию, в которой Эйнштейн рассматривал возможность существования космоса с изменяющимся во времени радиусом. В газете[14] Эйнштейн принимает анализ Александра Фридмана 1922 года[24] релятивистских моделей вселенной с изменяющимся во времени радиусом и положительной кривизной, но устанавливает космологическую постоянную равной нулю, объявляя ее избыточной, предсказывая Вселенную, которая расширяется и сжимается со временем. (Работа иногда известна как модель Вселенной Фридмана-Эйнштейна.[25][26]). С использованием наблюдений Эдвина Хаббла[27] линейного соотношения красное смещение / расстояние для спиральных туманностей Эйнштейн извлекает из своих модельных оценок ρ ~ 10−26 г / см3, п ~ 108 световые годы и т ~ 1010 лет для плотности материи, радиуса космоса и промежутка времени космического расширения соответственно. Эти значения отображаются в последних трех строках на оксфордской доске (хотя единицы измерения специально не указаны для оценки плотности, cgs единицы подразумеваются другими расчетами).

Роль доски в выяснении ошибки

Также было отмечено[15][23] что численные оценки космических параметров в статье Эйнштейна 1931 года - и на доске - содержат систематическую ошибку. Анализ статьи 1931 года показывает, что с учетом современной постоянной Хаббла 500 км с−1Мпк−1, Оценки Эйнштейна космической плотности, радиуса и временного интервала должны были быть ρ ~ 10−28 г / см3, п ~ 108 световые годы и т ~ 109 лет соответственно. Одна линия на доске, не вошедшая в опубликованный документ, проясняет природу ошибки Эйнштейна. В четвертой строке на доске Эйнштейн получает значение 10.−53 см−2 для количества D2, определяемый в верхней строке доски как D = (1 / с). (1 / P). (DP / dt), т.е. Постоянная Хаббла делится на скорость света. Простой расчет показывает, что современное значение постоянной Хаббла на самом деле подразумевало значение D2 ~ 10−55 см−2 (или 10−51 м−2) на это количество. Похоже, что Эйнштейн ошибся при преобразовании мегапарсеков в сантиметры, получив плотность вещества, которая была слишком высока в сотни раз, космический радиус был слишком мал в десять раз, а временной интервал расширения был слишком большим. в десять раз.[15] Эти ошибки были исправлены в более позднем обзоре релятивистской космологии, написанном Эйнштейном в 1945 году.[28]

Доска Ноттингема

Доска, которую Эйнштейн использовал на публичной лекции в Ноттингемский университет 6 июня 1930 г. также сохранился после лекции и сейчас находится в архиве университета.[29]

Рекомендации

  1. ^ «Прощай, доска ... от Эйнштейна и других». Оксфорд: Музей истории науки. Получено 14 апреля 2014.
  2. ^ Гаррет, К. (11 июня 2009 г.), "Доска Эйнштейна в Оксфордском музее истории науки", Атлас компьютерщиков, получено 14 апреля 2014
  3. ^ а б Робинсон, Эндрю (2019). "Доски объявлений". Эйнштейн в бегах. Издательство Йельского университета. С. 160–166. ISBN  978-0-300-23476-3.
  4. ^ Беннет, Джим. "Доска Эйнштейна - в Оксфордском музее истории науки". YouTube. Получено 14 апреля 2014.
  5. ^ Эйнштейн, Альберт (1931). «Доска, используемая Альбертом Эйнштейном, Оксфорд, 16 мая 1931 года». Поиск в базе данных коллекции MHS. Оксфорд: Музей истории науки. Получено 1 ноября 2015.
  6. ^ Кларк, Рональд В. (1984). Жизнь и времена: Эйнштейн - иллюстрированная биография. Нью-Йорк: Wings Books. С. 255–256. ISBN  0-517-14718-1.
  7. ^ Времена, 18 мая 1931 г.
  8. ^ «Наша астрономическая колонна». Природа. 127. 1931. с. 790. Дои:10.1038 / 127794a0.
  9. ^ Эйнштейн, Альберт (1931). "Печатная брошюра, сопровождающая лекции Родса, Оксфорд". ВЕЛИКОБРИТАНИЯ: Музей истории науки, Оксфорд.
  10. ^ Фокс, Роберт (23 мая 2018 г.). «Эйнштейн в Оксфорде». Примечания и записи. Королевское общество. 72 (3): 293–318. Дои:10.1098 / RSNR.2018.0002.
  11. ^ Гюнтер, А. Э. (1967). Роберт Т. Гюнтер. Ранняя наука в Оксфорде. XV. Оксфорд. С. 250, 436.
  12. ^ "Доска Эйнштейна", Этикетка в галерее, Оксфорд, Великобритания: Музей истории науки, 2014 г.
  13. ^ Каллаган, Марк (20 мая 2011 г.). «Доска Эйнштейна». Оксфордский студент.
  14. ^ а б c Эйнштейн, А. 1931. Zum kosmologischen Problem der allgemeinen Relativitätstheorie Sitzungsb.König. Прейс. Акад. 235-237
  15. ^ а б c d е О’Райфартай, К. и Макканн, Б. (2014) «Пересмотр космической модели Эйнштейна 1931 года: анализ и перевод забытой модели Вселенной». Eur. Phys. J. (H) 39 (1), стр. 63–85. Препринт по физике ArXiv.
  16. ^ а б Краг, Х. (2013). «Циклические модели релятивистской Вселенной: ранняя история». Физика ArXiv 1308.0932.
  17. ^ Говен, Жан-Франсуа (9 марта 2009 г.), «Доска Эйнштейна как мутантный объект», Carrière et vie Professionalnelle, WordPress, получено 14 мая 2014
  18. ^ "Доска Эйнштейна как артефакт-мутант", История научных объектов, Германия: Международная исследовательская сеть Макса Планка., получено 14 мая 2014
  19. ^ «Доска Эйнштейна», Доска Эйнштейна в Оксфорде, получено 14 января 2019
  20. ^ Эйнштейн, Альберт (1931). "Доска Эйнштейна №2, 1931 г.". Поиск в базе данных коллекции MHS. Оксфорд: Музей истории науки. Получено 1 ноября 2015.
  21. ^ Пьетроу, Александр Г. (2019). «Исследования происхождения раковины Эйнштейна». Studium. 11 (4): 260–268. Дои:10.18352 / studium.10183.
  22. ^ Робинсон, Эндрю (2005). Эйнштейн: сто лет теории относительности. Издания Palazzo. п. 96. ISBN  0-9545103-4-8.
  23. ^ а б О'Рейфартей, К. (22 декабря 2015 г.). «Доска Эйнштейна и модель космоса Фридмана-Эйнштейна». Антивещество. WordPress. Получено 31 декабря 2015.
  24. ^ Фридман А. 1922. Über die Krümmung des Raumes. Zeit. Physik. 10: 377-386
  25. ^ Норт, Дж. Д. 1965. Мера Вселенной: История современной космологии. Издательство Оксфордского университета с.132
  26. ^ Риндлер, В. 1969. Существенная теория относительности: специальная, общая и космологическая. Компания Van Nostrand Reinhold, Нью-Йорк, стр. 261
  27. ^ Хаббл, Эдвин (1929-03-15). «Связь между расстоянием и лучевой скоростью внегалактических туманностей». Труды Национальной академии наук. 15 (3): 168–173. Дои:10.1073 / pnas.15.3.168.
  28. ^ Эйнштейн, А. (1945). «Приложение: К космологической проблеме». Смысл теории относительности (2-е изд.). Принстон: Princeton University Press.
  29. ^ Шарлотта Анскомб, «Вспоминая, когда ... Альберт Эйнштейн посетил университет - и опоздал!» (Ноттингемский университет, 5 июня 2015 г.)

внешняя ссылка

Координаты: 51 ° 45′16 ″ с.ш. 1 ° 15′19 ″ з.д. / 51,75443 ° с. Ш. 1,25519 ° з. / 51.75443; -1.25519