Yleisen suhteellisuusteorian kulta-aika
Yleisen suhteellisuusteorian kulta -aika on ajanjakso noin vuodesta 1960 vuoteen 1975, jolloin yleisen suhteellisuusteorian tutkimus , jota aiemmin pidettiin mielenkiintoisena, mutta kaukana käytännöllisestä alueesta, tuli teoreettisen fysiikan valtavirtaan . Tänä aikana otettiin käyttöön monia käsitteitä ja termejä, jotka käänsivät ymmärryksemme universumin luonteesta, jossa elämme. Näihin käsitteisiin kuuluvat mustat aukot ja aika-avaruussingulariteetit . Samaan aikaan kosmologia tulee vakavien fyysisten tieteiden luokkaan , ja Big Bang -teoriasta tulee yleisesti hyväksytty. Kulta-ajan päättymistä pidetään Stephen Hawkingin Hawkingin säteilyn löytämisenä .
Paradigman muutos
Yleisen suhteellisuusteorian kulta -aikana tieteellisessä maailmankuvassa tapahtui useita paradigman muutoksia. Ensimmäinen ja tärkein muutos on, että Big Bang -teoriasta tulee hyväksytty kosmologinen malli. Muita keskeisiä paradigmoja ovat seuraavien käsitteiden tunnistaminen:
Kultaisella aikakaudella syntyi ensimmäinen vakava teoria, joka haastaa yleisen suhteellisuusteorian, Brans-Dicken teoria , sekä sarja painovoimateorioiden kokeellisia testejä. Saman ajanjakson aikana havaintoastronomiassa tehtiin monia jännittäviä löytöjä:
Tapahtumien järjestys
Jotkut suhteellisuusteorian kultakauden tärkeimmistä tapahtumista ovat:
- 1956 : John Lighton Singh julkaisee ensimmäisen suhteellisuusteoriaa käsittelevän tekstin, jossa korostetaan Minkowskin aika-avaruuskaavioiden ja geometristen menetelmien merkitystä.
- 1957 : Felix Pirani käyttää Petrov-Pirani-Penrose gravitaatiokenttien luokittelua gravitaatiosäteilyn tutkimiseen .
- 1957 : Richard Feynman ehdottaa kepin kädensijaa argumenttia gravitaatioaaltojen puolesta.
- 1959 : Louis Behl esittelee Behl- Robinson-tensorin ja Riemannin tensorin Behl- hajotelman .
- 1959 : Artur Komar esittelee komarin messun käsitteen .
- 1960 : Pound and Rebka Experiment , ensimmäinen tarkka painovoiman punasiirtymän testi .
- 1960 : Shapiro-ilmiö vahvistetaan kokeellisesti .
- 1960 : Thomas Matthews ja Alan Sandage tunnistavat 3C 48 :n pistekuvalla optisella alueella ja osoittavat, että radiolähteen koko ei ylitä 15 valominuuttia.
- 1960 : Martin Kruskal ja György Szekeres löytävät itsenäisesti Kruskal-Szekeres - koordinaatit Schwarzschild-metriikasta .
- 1960 : Karl Brans ja Robert Dicke esittelevät Brans-Dicken teorian , ensimmäisen fyysisesti hyväksyttävän vaihtoehtoisen painovoimateorian, jolla on selkeä fyysinen motivaatio.
- 1961 : Pascal Jordan ja Jürgens Ehlers kehittävät kinemaattisen hajoamisen aikakaltaisten liikeratojen säteestä .
- 1962 : Roger Penrose ja Ezra Newman esittelevät Newman-Penrose-formalismin .
- 1962 : Ehlers ja Wolfgang Kundt luokittelevat Pp-aaltojen symmetriat .
- 1962 : Joshua Goldberg ja Rainer Sachs todistavat Goldberg-Sachsin lauseen .
- 1962 : Ehlers ehdottaa Ehlersin muunnosa , uutta menetelmää ratkaisujen luomiseksi Einsteinin yhtälöihin .
- 1962 : Cornelius Lanchos esittelee Lanchos - potentiaalin Weyl-tensorille .
- 1962 : R. Arnowitt , Stanley Deser ja Charles Mizner kehittävät Einsteinin yhtälöiden ADM-formalismin ja globaalin hyperboliteetin käsitteen .
- 1962 : Ozwat ja Englebert Shukling löytävät uudelleen ratkaisun ympyräpolarisoituneille monokromaattisille gravitaatioaalloille .
- 1962 : Hans Adolf Buchdahl todistaa Buchdahlin lauseen .
- 1962 : Herman Bondi esittelee Bondi-Sachsin messun käsitteen .
- 1963 : Roy Kerr löytää Kerr-metriikan , tyhjiöratkaisun Einsteinin yhtälöihin, jotka kuvaavat mustaa aukkoa, jolla on kulmamomentti.
- 1963 : 3C 273 :n ja muiden kvasaarien punasiirtymät osoittavat, että ne ovat äärimmäisen kaukana olevia kohteita, mutta silti uskomattoman voimakkaita.
- 1963 : Newman, T. Unti ja L. A. Tamburino esittelevät Newman-Unti-avaruuden .
- 1963 : Roger Penrose esittelee Penrose- kaaviot ja Penrose- rajat .
- 1964 : R. W. Sharp ja Misner esittelevät Misner-Sharpen massan käsitteen .
- 1964 : Roger Penrose todistaa ensimmäisen singulaarisuuslauseen .
- 1964 : M. A. Melvin löytää Melvinin sähkötyhjiön (kutsutaan myös Melvinin magneettiseksi universumiksi ).
- 1965 : Newman ja muut löytävät Kerr-Newmanin sähkötyhjiöratkaisun .
- 1965 : Penrose tutkii valokartioiden rakennetta tasaisessa gravitaatioaallon jatkumossa .
- 1965 : Kerr ja Alfred Schild esittävät Kerr-Schildin aika-avaruuden .
- 1965 : Chandrasekhar määrittelee kriteerin ratkaisujen stabiiliudelle.
- 1965 : Arno Penzias ja Robert Wilson löytävät CMB :n .
- 1966 : Sachs ja Ronald Kantowski löytävät pölyisen Kantowski-Sachsin ratkaisun .
- 1967 : Jocelyn Bell ja Anthony Hewish löytävät pulsarit .
- 1967 : Robert, N. Boyer ja R. Lindqvist esittävät Boyer-Lindqvist-koordinaatitKerr-tyhjiötä varten.
- 1967 : Werner Israel todistaa " mustalla aukolla ei ole hiuksia " -lauseen .
- 1967 : Kenneth Nordtvedt kehittää parametrisoidun post-newtonilaisen formalismin .
- 1967 : Hans Stephanie löytää Stephanien pölyratkaisun .
- 1967 : Bryce DeWitt julkaisee ensimmäisen kanonisen kvanttigravitaation artikkelin .
- 1968 : F. Ernst löytää Ernst-yhtälön .
- 1968 : B. Kent Garrison löytää Garrisonin muunnokset , menetelmän tarkkojen ratkaisujen luomiseksi.
- 1968 : B. Carter ratkaisee geodesiikan yhtälön Kerr-Newmanin sähkötyhjiössä.
- 1968 : Hugo D. Wahlquist löytää ihanteellisen nestemäisen Wahlquist-ratkaisun .
- 1969 : Joseph Weber raportoi gravitaatioaaltojen havainnosta (vahvistamaton ja ilmeisen virheellinen raportti).
- 1969 : William Bonnor esittelee Bonnor - valonsäteen .
- 1969 : Penrose edistää (heikon) kosmisen sensuurin hypoteesia ja Penrose-prosessia .
- 1969 : Stephen Hawking todistaa mustan aukon ei-pienenevän pinta-alan lauseen.
- 1969 : Misner esittelee kosmologisen " sekamaailman mallin " (mixmaster universe).
- 1970 : Franco Zerilli johtaa Zerilli-yhtälön .
- 1970 : Vladimir Belinsky , Isaac Khalatnikov ja Evgeny Lifshitz ehdottavat Belinsky–Lifshitz–Khalatnikov-oletusta .
- 1970 : Hawking ja Penrose todistavat lauseen, jonka mukaan loukkuun jääneiden pintojen täytyy synnyttää mustia aukkoja.
- 1970 : Kinnersley-Walker Photon Rocket .
- 1970 : György Szekeres esittelee törmääviä lentoaaltoja .
- 1971 : Hahn-Penrose-tyhjiöratkaisu , yksinkertainen jatkumo törmääviä tasoaaltoja, ilmaantui.
- 1971 : Robert Gowdy esittelee Gowdyn tyhjiöratkaisut (kosmologiset mallit, joissa on kiertäviä gravitaatioaaltoja).
- 1971 : Röntgenlähteestä Cygnus X-1, sen nopean vaihtelevuuden havaitsemisen jälkeen ( Uhuru -satelliitin avulla ), tuli vakava ehdokas mustalle aukolle.
- 1971 : William Press tutkii mustien aukkojen värähtelyjä numeerisesti .
- 1971 : Harrison-Estabrook-algoritmi osittaisdifferentiaaliyhtälöjärjestelmien ratkaisemiseen.
- 1971 : James York ehdottaa konformista menetelmää alkudatan generoimiseksi alkuperäisen dataongelman ADM-esityksessä.
- 1971 : Robert Geroch esittelee Geroch-ryhmän konseptin ja sen myötä uuden menetelmän ratkaisujen luomiseen .
- 1972 : Jacob Bekenstein ehdottaa, että ei-pienenevän entropian laki pätee myös mustiin aukkoihin horisonttialueen ollessa entropian rooli.
- 1972 : Carter, Hawking ja James Bardeen vahvistavat mustan aukon termodynamiikan neljä lakia .
- 1972 : Sachs ottaa käyttöön optisen skalaarin käsitteen ja todistaa moninapaisen momentin jakolauseen .
- 1972 : Rainer Weiss ehdottaa ideaa interferometrisesta gravitaatioaaltoilmaisimesta.
- 1972 : Joseph Hafele ja Richard Keating suorittavat Hafele-Keating- atomikellokokeen testatakseen suhteellisuusteoriaa.
- 1972 : Richard Price tutkii painovoiman romahtamista laskennallisella kokeella.
- 1972 : Saul A. Tukolsky johtaa Tukolsky-yhtälön .
- 1972 : Yakov Zel'dovich ennustaa gravitaatiosäteilyn mahdollisuutta muuttua sähkömagneettiseksi säteilyksi ja päinvastoin.
- 1973 : P. Vaidya ja L. K. Patel esittelevät Kerr-Vaidya-ratkaisun isotrooppiselle pölylle .
- 1973 : Charles Mizner , Kip Thorne ja John Wheeler julkaisevat tärkeän teoksen Gravitation ( Gravitaatio , julkaistu venäjäksi 1977), josta on tullut nykyaikaisen suhteellisuusteorian standardioppikirja.
- 1973 : Stephen Hawking ja George Ellis julkaisevat monografian The Large Scale Structure of Space-Time ( Large-scale structure of space-time , julkaistu venäjäksi vuonna 1977).
- 1973 : Geroch esittelee Geroch-Held-Penrose-formalismin .
- 1974 : Russell Halse ja Joseph Taylor löytävät binääripulsarin PSR B1913+16 .
- 1974 : James York ja Niall Ó Murchadha esittävät analyysin alkuperäisestä dataongelmasta ja tutkivat sen ratkaisujen vakautta.
- 1974 : R. O. Hansen esittelee Hansen-Gerochin moninapahetkiä .
- 1974 : Tullio Regge keksii Regge-laskennan .
- 1974 : Hawking ennustaa Hawkingin säteilyä .
- 1975 : Chandrasekhar ja Stephen Detweiler laskevat mustan aukon kvasinormaalit tilat .
- 1975 : Szekeres ja DA Szafron löytävät Szekeres-Szafron-pölyratkaisun .
- 1976 : Penrose esittelee Penrose- rajat (jokainen isotrooppinen geodeettinen pseudo-Riemannin monisto käyttäytyy kuin tasoaalto).
- 1978 : Belinsky ja Zakharov osoittavat, kuinka Einsteinin yhtälöt voidaan ratkaista käyttämällä käänteissirontaongelmaa ; ensimmäiset gravitaatiosolitonit .
- 1979 : Richard Sean ja Shing-Tun Yau todistavat gravitaatiokentän energiapositiivisuuslauseen .
Kirjallisuus
- Vizgin V. P. Relativistinen gravitaatioteoria (alkuperä ja muodostuminen, 1900-1915). M.: Nauka, 1981. - 352c.
- Vizgin V.P. Yhdistetyt teoriat 1900-luvun ensimmäisellä kolmanneksella. M.: Nauka, 1985. - 304c.
Linkit
- Pais, Abraham. Hienovarainen on herra: Albert Einsteinin tiede ja elämä . - Oxford: Oxford University Press, 1982. - ISBN 0-19-853907-X .
- Einstein, A.; Grossmann, M. (1913). "Entwurf einer verallgemeinerten Relativitätstheorie und einer Theorie der Gravitation" [Yleisen suhteellisuusteorian ja gravitaatioteorian pääpiirteet]. Zeitschrift fur Mathematik und Physik . 62 : 225-261.
- Schwarzschild, Karl (1916a), Über das Gravitationsfeld eines Massenpunktes nach der Einsteinschen Theorie, Sitzungsber. Preuss. Akad. D. Wiss. : 189–196
- Schwarzschild, Karl (1916b), Über das Gravitationsfeld einer Kugel aus inkompressibler Flüssigkeit nach der Einsteinschen Theorie, Sitzungsber. Preuss. Akad. D. Wiss. : 424–434