Controvérsia sobre a paternidade da Teoria da Relatividade

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Albert Einstein apresentou as teorias da relatividade restrita ou especial e relatividade geral em publicações revolucionárias que não continham referências formais a literatura prévia, ou referindo somente um pequeno número de seus predecessores, dos quais usou resultados fundamentais sobre os quais baseou suas teorias, dando maior destaque à obra de Hendrik Lorentz para a relatividade restrita, e às obras de Carl Friedrich Gauss, Bernhard Riemann e Ernst Mach para a relatividade geral. Posteriormente foram postas reivindicações sobre ambas as teorias, afirmando terem elas sido formuladas, no todo ou em parte, por outros autores antes de Einstein. Questiona-se até que ponto Einstein e diversos outros investigadores devem ser creditados pela formulação destas teorias, com base em considerações de prioridade.

A história geral do desenvolvimento destas teorias, incluindo as contribuições de diversos outros investigadores, pode ser consultada em história da relatividade restrita ou especial e história da relatividade geral.

Candidatos à paternidade[editar | editar código-fonte]

Concernente à relatividade restrita, os mais importantes nomes que são mencionados em discussões sobre a atribuição de crédito são Albert Einstein, Hendrik Lorentz, Henri Poincaré e Hermann Minkowski. É também dada consideração a numerosos outros cientistas pela antecipação de alguns aspectos da teoria ou por contribuições ao desenvolvimento ou elaboração da teoria. Estes incluem Woldemar Voigt, August Föppl, Joseph Larmor, Emil Cohn, Friedrich Hasenöhrl, Max Planck, Max von Laue, Gilbert Newton Lewis e Richard Chace Tolman, dentre outros. Adicionalmente, existe polêmica sobre alegadas contribuições tais como Olinto De Pretto, bem como a primeira mulher de Einstein, Mileva Marić, embora estas não sejam consideradas ter qualquer fundamentação por sérios pesquisadores.[1]

Concernente à relatividade geral, existe controvérsia sobre a quantia de crédito que deve ser atribuída a Einstein, Marcel Grossmann e David Hilbert. Muitos outros (tais como Carl Friedrich Gauss, Bernhard Riemann, William Kingdon Clifford, Gregorio Ricci-Curbastro e Tullio Levi-Civita) contribuíram para o desenvolvimento das ferramentas matemáticas e ideias geométricas suportando a teoria. Também existe polêmica sobre alegadas contribuições de outros, como Paul Gerber.

Fatos incontestáveis ​​e conhecidos[editar | editar código-fonte]

Os seguintes fatos são incontestáveis ​​e geralmente conhecidos:

Relatividade restrita[editar | editar código-fonte]

Wikisource
O Wikisource contém fontes primárias relacionadas com Poincaré: The Measure of Time
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O Wikisource contém fontes primárias relacionadas com Poincaré: The Principles of Mathematical Physics
Wikisource
O Wikisource contém fontes primárias relacionadas com Poincaré: On the Dynamics of the Electron (June)
Wikisource
O Wikisource contém fontes primárias relacionadas com Poincaré: On the Dynamics of the Electron (July)
  • Em 1889, ([Poi89]), Henri Poincaré arguiu que o éter pode ser não-observável, caso no qual a existência do éter seria uma questão metafísica, e ele sugeriu que algum dia o conceito de éter seria posto de lado como sem serventia. Contudo, no mesmo livro (capítulo 10) considerou o éter uma "hipótese conveniente" e continuou a usar o conceito também em artigos posteriores em 1908 ([Poi08], livro 3) e 1912 ([Poi13], capítulo 6).
  • Em 1895, Poincaré argued that experiments like that of Michelson-Morley show that it seems to be impossible to detect the absolute motion of matter or the relative motion of matter in relation to the ether. In [Poi00] he called this the Principle of Relative Motion, i.e., that the laws of movement should be the same in all inertial frames. Alternative terms used by Poincaré were "relativity of space" and "principle of relativity".[2] In 1904 he expanded that principle by saying: "The principle of relativity, according to which the laws of physical phenomena must be the same for a stationary observer as for one carried along in a uniform motion of translation, so that we have no means, and can have none, of determining whether or not we are being carried along in such a motion." However, he also stated that we do not know if this principle will turn out to be true, but that it is interesting to determine what the principle implies.
  • In [Poi00], Poincaré published a paper in which he said that radiation could be considered as a fictitious fluid with an equivalent mass of m_r = E/c^2. He derived this interpretation from Lorentz's 'theory of electrons' which incorporated Maxwell's radiation pressure.
  • Poincaré had described a synchronization procedure for clocks at rest relative to each other in [Poi00] and again in [Poi04]. So two events, which are simultaneous in one frame of reference, are not simultaneous in another frame. It is very similar to the one later proposed by Einstein.[3] However, Poincaré distinguished between "local" or "apparent" time of moving clocks, and the "true" time of resting clocks in the ether.
  • Lorentz' paper [Lor04] containing the transformations bearing his name appeared in 1904.
  • Albert Einstein in [Ein05c] derived the Lorentz equations by using the principle of constancy of velocity of light and the relativity principle. He was the first to argue that those principles (along with certain other basic assumptions about the homogeneity and isotropy of space, usually taken for granted by theorists) are sufficient to derive the theory. See Postulates of special relativity. He said: "The introduction of a luminiferous ether will prove to be superfluous inasmuch as the view here to be developed will not require an absolutely stationary space provided with special properties, nor assign a velocity-vector to a point of the empty space in which electromagnetic processes take place." * Einstein's Elektrodynamik paper [Ein05c] contains no formal references to other literature. It does mention, in §9, part II, that the results of the paper are in agreement with Lorentz's electrodynamics. Poincaré is not mentioned in this paper, although he is cited formally in a paper on special relativity written by Einstein the following year.
  • In 1905 Einstein was the first to suggest that when a material body lost energy (either radiation or heat) of amount \Delta E, its mass decreased by the amount \Delta E/c^2.[4]
  • Hermann Minkowski showed in 1907 that the theory of special relativity could be elegantly described using a four-dimensional spacetime, which combines the dimension of time with the three dimensions of space.


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Referências

  1. Sobre alegadas contribuições de Mileva Marić, ver The Einstein Controversy, Physics Central, 17 December 2008.
  2. [Poi02]
  3. [Sta89], p. 893, footnote 10
  4. [Ein05d], last section

Works of physics (primary sources)[editar | editar código-fonte]

[Ein05c] 
Albert Einstein: Zur Elektrodynamik bewegter Körper, Annalen der Physik 17(1905), 891-921. Received June 30, published September 26, 1905. Reprinted with comments in [Sta89], p. 276-306 English translation, with footnotes not present in the 1905 paper, available on the net
[Ein05d] 
Albert Einstein: Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energiegehalt abhängig?, Annalen der Physik 18(1905), 639-641, Reprinted with comments in [Sta89], Document 24 English translation available on the net
[Ein06] 
Albert Einstein: Das Prinzip von der Erhaltung der Schwerpunktsbewegung und die Trägheit der Energie Annalen der Physik 20(1906):627-633, Reprinted with comments in [Sta89], Document 35
[Ein15a]
Einstein, A. (1915) "Die Feldgleichungun der Gravitation". Sitzungsberichte der Preussischen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, 844-847.
[Ein15b]
Einstein, A. (1915) "Zur allgemeinen Relativatstheorie", Sitzungsberichte der Preussischen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, 778-786
[Ein15c]
Einstein, A. (1915) "Erklarung der Perihelbewegung des Merkur aus der allgemeinen Relatvitatstheorie", Sitzungsberichte der Preussischen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, 799-801
[Ein15d]
Einstein, A. (1915) "Zur allgemeinen Relativatstheorie", Sitzungsberichte der Preussischen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, 831-839
[Ein16]
Einstein, A. (1916) "Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie", Annalen der Physik, 49
[Hil24]
Hilbert, D., Die Grundlagen der Physik - Mathematische Annalen, 92, 1924 - "meiner theorie" quote on page 2 - online at Uni Göttingen - index of journal
[Lan05]
Langevin, P. (1905) "Sur l'origine des radiations et l'inertie électromagnétique", Journal de Physique Théorique et Appliquée, 4, pp. 165–183.
[Lan14]
Langevin, P. (1914) "Le Physicien" in Henri Poincaré Librairie (Felix Alcan 1914) pp. 115–202.
[Lor99]
Lorentz, H. A. (1899) "Simplified Theory of Electrical and Optical Phenomena in Moving Systems", Proc. Acad. Science Amsterdam, I, 427-43.
[Lor04]
Lorentz, H. A. (1904) "Electromagnetic Phenomena in a System Moving with Any Velocity Less Than That of Light", Proc. Acad. Science Amsterdam, IV, 669-78.
[Lor11]
Lorentz, H. A. (1911) Amsterdam Versl. XX, 87
[Lor14]
Lorentz, H. A. (1914) "Two Papers of Henri Poincaré on Mathematical Physics," Acta Mathematica 38: 293, p. 1921.
[Pla07]
Planck, M. (1907) Berlin Sitz., 542
[Pla08]
Planck, M. (1908) Verh. d. Deutsch. Phys. Ges. X, p218, and Phys. ZS, IX, 828
[Poi89]
Poincaré, H. (1889) Théorie mathématique de la lumière, Carré & C. Naud, Paris. Partly reprinted in [Poi02], Ch. 12.
[Poi97]
Poincaré, H. (1897) "The Relativity of Space", article in English translation
[Poi00] 
Poincaré, Henri (1900), "La théorie de Lorentz et le principe de réaction", Archives néerlandaises des sciences exactes et naturelles 5: 252–278 . See also the English translation
[Poi02] 
Poincaré, Henri (1902), Science and Hypothesis, London and Newcastle-on-Cyne (1905): The Walter Scott publishing Co. 
[Poi04] 
Poincaré, Henri (1904), "L'état actuel et l'avenir de la physique mathématique", Bulletin des Sciences Mathématiques 28 (2): 302–324  English translation as The Principles of Mathematical Physics, in "The value of science" (1905a), Ch. 7-9.
[Poi05] 
Poincaré, Henri (1905), "On the Dynamics of the Electron", Comptes Rendus 140: 1504–1508 
[Poi06a] 
Poincaré, Henri (1906), "On the Dynamics of the Electron", Rendiconti del Circolo matematico di Palermo 21: 129–176, doi:10.1007/BF03013466 
[Poi08] 
Poincaré, Henri (1908), Science and Method, London: Nelson & Sons, http://www.archive.org/details/sciencemethod00poinuoft 
[Poi13] 
Poincaré, Henri (1913), Last Essays, New York: Dover Publication (1963), http://www.archive.org/details/mathematicsandsc001861mbp 
[Ein20]
Albert Einstein: "Ether and the Theory of Relativity", An Address delivered on May 5, 1920, in the University of Leyden.
[Sta89] 
John Stachel (Ed.), The collected papers of Albert Einstein, volume 2, Princeton University Press, 1989


Ver também[editar | editar código-fonte]