Кто первым выдвинул гипотезу о том, что гравитация одной массы вызывает искривление пространства-времени вокруг другой массы?

Был ли это Эйнштейн? Или был ли кто-то до него, чтобы предположить это?

Ответы (2)

Первая метрическая теория гравитации, в которой эффекты гравитации полностью рассматриваются с точки зрения геометрии искривленного пространства-времени, была опубликована финским физиком Гуннаром Нордстремом в 1913 году. Эйнштейн опубликовал свою собственную общую теорию относительности в 1915 году.

Измерение отклонения света, проходящего вблизи Солнца во время солнечного затмения 1919 года (эксперимент Эддингтона ), дало результаты, согласующиеся с теорией Эйнштейна, тогда как теория Нордстрема не предсказывала отклонения. Впоследствии Нордстрем выдвинул Эйнштейна на Нобелевскую премию по физике.

Почему в геометрической теории гравитации не должно быть отклонения?
@lalala Это не включало электромагнетизм. Из Википедии . В любой метрической теории гравитации все гравитационные эффекты возникают из-за кривизны метрики. В модели пространства-времени в теории Нордстрема ... это зависит только от следа тензора энергии-импульса. Но энергия поля электромагнитного поля вносит бесследный член в тензор энергии-импульса, поэтому в теории Нордстрема энергия электромагнитного поля не тяготеет!

Первым человеком, которого я знаю, был математик и физик Уильям Клиффорд, который, прочитав Habilitationsschrift Римана и почти за сорок лет до того, как Эйнштейн разработал общую теорию относительности, выдвинул гипотезу, что не только все движение обусловлено искривлением пространства, но и материя. .

Это удивительно прозорливо, учитывая, что Эйнштейн только показал, что гравитацию можно интерпретировать как искривление пространства-времени. Однако современная единая теория также показывает, что электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие также можно интерпретировать через кривизну — теперь не пространства-времени, а расслоения над пространством-временем. Более того, гипотетическая суперсимметрия, предполагающая симметрию между бозонами и фермионами, показывает, что материя, если суперсимметрия верна, также должна быть аспектом кривизны.

Интересно предположить, какая часть работ Клиффорда была известна Эйнштейну. Было бы необычно, если бы он хотя бы не знал об этом, учитывая его собственные заботы. Кроме того, интересно предположить, насколько большая часть его единой полевой работы шла по тому же пути, что и Клифгорд, то есть представляла, что все силы и вся материя были аспектами материи.

Habilitationsschrift Римана был опубликован в 1854 году и назывался « О гипотезах, лежащих в основе геометрии» . Клиффорд перевел эссе в 1867 году, а три года спустя он сообщил Кембриджскому философскому обществу о концепции искривленного пространства Римана, включая его гипотезу о том, что и пространство, и материя являются следствием кривизны. Еще через три года его перевод был опубликован в Nature . В 1876 году его доклад обществу был опубликован под названием The Space Theory of Matter in the Proceedings .

Сам Риман предложил нечто подобное, но его комментарий был более общим в отношении микроструктуры пространства, более близким по духу пространственно-временной пене Уилера.

Клиффорду было 9 лет во время лекции Римана, и он ни разу в жизни не был в Геттингене. Он также не разработал общую теорию относительности, которая использует искривленное пространство-время, а не искривленное пространство.
@conifold: Нет, я не предполагал, что он посещал Геттинген или имел прямой контакт с Риманом. Я читал лекцию Римана. Может быть, была прочитана лекция Римана? Сам Герман Вейль отмечал, что Риман и Клиффорд предвосхитили идеи общей теории относительности. В то время как ОТО объясняла только гравитацию, Клиффорд предположил, что ВСЕ силы можно объяснить таким образом, а значит, и электромагнетизм. Его интуиция и здесь была верна. Хотя слабое и сильное взаимодействие в его время было неизвестно, эти силы также можно выразить через кривизну.
@conifold: И также нет, конечно, Клиффорд не ожидал смешения пространства и времени, но опять же, ни Ньютон, ни Архимед, и это не умаляло их достижений.
@MoziburUllah: Клиффорд смотрел лекцию Римана на YouTube,
@markvs: Да, потому что у него была машина времени - думаю, нет.
@MoziburUllah: У Клиффорда не было другого способа послушать лекцию Римана. Хотя, если подумать, возможно, что мать Клиффорда читала ему лекции Римана как сказки на ночь.
@Markvs: Риман жил с 1826 по 1866 год в Германии. Клиффорд жил между 1845-1879 годами. Было достаточно времени, чтобы лекции Римана просочились в Англию. Хотя его мать могла иметь склонность к натурфилософии, учитывая, что она была родственницей сэра Томаса Бодли, лектора натурфилософии в Колледже Магдалины и основателя Бодлианской библиотеки, маловероятно, что его мать читала что-либо у Римана, учитывая заумность математика. Дифференциальная геометрия до сих пор считается сложным предметом, даже после 150 лет превращения ее в хорошо заточенный инструмент.
@conifold: Смотрите обновление, это Habilitationsschrift Римана, который он читал. Клиффорду тогда было всего 22 года. Он также так высоко ценил это, что перевел его, а его перевод был опубликован в Nature .
@markvs: Нет, мать не читала ему. Вероятно, он нашел в библиотеке Habikitationsschrift Римана либо потому, что ему об этом рассказали, либо потому, что искал работы Римана. Возможно, он наткнулся на него, просматривая. Никогда не знаешь.