Nieudane śledztwa Einsteina - Einstein's unsuccessful investigations
Albert Einstein przeprowadził kilka nieudanych śledztw. Dotyczą one siły , nadprzewodnictwa i innych badań.
Szczególna teoria względności
W specjalnym dokumencie względności, w 1905 roku, Einstein zauważył, że mając określoną definicję słowa „siła” (definicja, która później uzgodnił, nie była korzystna) i jeśli zdecydujemy się zachować (umownie) równanie masa x przyspieszenie = siła, wtedy dochodzi się do wyrażenia na masę poprzeczną szybko poruszającej się cząstki. Różni się to od przyjętego dzisiaj wyrażenia, ponieważ, jak zauważono w przypisach do artykułu Einsteina dodanego w przedruku z 1913 roku, „bardziej trafne jest zdefiniowanie siły w taki sposób, aby prawa energii i pędu przybrały najprostszą formę”. , jak to zrobił na przykład Max Planck w 1906 roku, który nadał znajomy już wyraz masie poprzecznej.
Jak wskazuje Miller, jest to równoznaczne z przewidywaniami masy poprzecznej zarówno Einsteina, jak i Lorentza. Einstein skomentował już w artykule z 1905 r., że „z inną definicją siły i przyspieszenia powinniśmy naturalnie otrzymać inne wyrażenia dla mas. To pokazuje, że porównując różne teorie… musimy postępować bardzo ostrożnie”.
Nadprzewodnictwo
Einstein opublikował (w 1922) jakościową teorię nadprzewodnictwa opartą na niejasnej idei elektronów współdzielonych na orbitach. Artykuł ten poprzedzał współczesną mechanikę kwantową, a dziś jest uważany za niepoprawny. Obecna teoria nadprzewodnictwa niskotemperaturowego została opracowana dopiero w 1957 roku, trzydzieści lat po ustanowieniu nowoczesnej mechaniki kwantowej. Jednak nawet dzisiaj nadprzewodnictwo nie jest dobrze poznane i nadal wysuwane są alternatywne teorie, zwłaszcza w odniesieniu do nadprzewodników wysokotemperaturowych.
Czarne dziury
Einstein kilkakrotnie zaprzeczał, jakoby mogły powstać czarne dziury . W 1939 roku opublikował artykuł, w którym twierdzi, że zapadająca się gwiazda wiruje coraz szybciej, obracając się z prędkością światła z nieskończoną energią na długo przed punktem, w którym zapadnie się w osobliwość Schwarzchilda lub czarną dziurę.
Zasadniczym wynikiem tego badania jest jasne zrozumienie, dlaczego „osobliwości Schwarzschilda” nie istnieją w rzeczywistości fizycznej. Chociaż podana tutaj teoria dotyczy tylko gromad, których cząstki poruszają się po torach kołowych, nie wydaje się, aby budziła uzasadnione wątpliwości, że bardziej ogólne przypadki będą miały analogiczne wyniki. „Pojedynczość Schwarzschilda” nie pojawia się z tego powodu, że materii nie można arbitralnie skoncentrować. A to dlatego, że inaczej tworzące ją cząstki osiągałyby prędkość światła.
Ten artykuł nie był cytowany, a wnioski są dobrze zrozumiane jako błędne. Sam argument Einsteina pokazuje tylko, że stabilne wirujące obiekty muszą kręcić się coraz szybciej, aby pozostać stabilnym przed punktem, w którym się zapadną. Ale jest dziś dobrze rozumiane (i przez niektórych nawet wtedy było dobrze rozumiane), że załamanie nie może nastąpić w stanach stacjonarnych, tak jak wyobrażał sobie to Einstein. Niemniej jednak stopień, w jakim modele czarnych dziur w klasycznej ogólnej teorii względności odpowiadają rzeczywistości fizycznej, pozostaje niejasny, aw szczególności implikacje centralnej osobliwości ukrytej w tych modelach wciąż nie są zrozumiałe.
Ściśle związany z odrzuceniem czarnych dziur Einstein uważał, że wykluczenie osobliwości może ograniczyć klasę rozwiązań równań pola tak, aby wymusić rozwiązania zgodne z mechaniką kwantową, ale nigdy nie znaleziono takiej teorii.
Mechanika kwantowa
We wczesnych dniach mechaniki kwantowej Einstein próbował wykazać, że zasada nieoznaczoności jest nieważna. W 1927 przekonał się o jego użyteczności, ale zawsze się jej sprzeciwiał.
Paradoks EPR
W artykule EPR Einstein argumentował, że mechanika kwantowa nie może być całkowicie realistyczną i lokalną reprezentacją zjawisk, biorąc pod uwagę specyficzne definicje „realizmu”, „lokalizacji” i „kompletności”. Współczesny konsensus jest taki, że koncepcja realizmu Einsteina jest zbyt restrykcyjna.
Termin kosmologiczny
Sam Einstein uważał wprowadzenie terminu kosmologicznego w swojej pracy z 1917 r. za „błąd”. Ogólna teoria względności przewidywała rozszerzanie się lub kurczenie wszechświata, ale Einstein chciał wszechświata, który byłby niezmienną trójwymiarową sferą, jak powierzchnia trójwymiarowej kuli w czterech wymiarach.
Chciał tego z powodów filozoficznych, aby w rozsądny sposób uwzględnić zasadę Macha . Ustabilizował swoje rozwiązanie, wprowadzając stałą kosmologiczną , a kiedy wykazano, że wszechświat się rozszerza, wycofał tę stałą jako błąd. To naprawdę nie jest wielka pomyłka – stała kosmologiczna jest niezbędna w ogólnej teorii względności, tak jak jest to obecnie rozumiane, i powszechnie uważa się, że ma dziś niezerową wartość.
Praca Minkowskiego
Einstein nie od razu docenił wartość czterowymiarowego sformułowania szczególnej teorii względności Minkowskiego, chociaż w ciągu kilku lat przejął je do swojej teorii grawitacji.
Praca Heisenberga
Uznając to za zbyt formalne, Einstein uważał, że mechanika macierzowa Heisenberga jest błędna. Zmienił zdanie, gdy Schrödinger i inni wykazali, że sformułowanie w kategoriach równania Schrödingera , oparte na dualizmie falowo-cząsteczkowym, jest równoważne z macierzami Heisenberga.
Zunifikowana teoria pola
Einstein spędził wiele lat na prowadzeniu zunifikowanej teorii pola i bez powodzenia opublikował wiele prac na ten temat.