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
A Wikisource contém fontes primárias relacionadas com Poincaré: The Measure of Time
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A Wikisource contém fontes primárias relacionadas com Poincaré: The Principles of Mathematical Physics
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A Wikisource contém fontes primárias relacionadas com Poincaré: On the Dynamics of the Electron (June)
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A 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 argumentou que experiências como a de Michelson-Morley mostram que parece ser impossível detectar o movimento absoluto da matéria ou o movimento relativo da matéria em relação ao éter. 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] Em 1904, ele expandiu esse princípio, dizendo: "O princípio da relatividade, segundo o qual as leis de fenômenos físicos devem ser o mesmo para um observador estacionário ou para um que participa de um movimento uniforme de translação, de modo que não temos meios, e pode haver nenhum, para determinar se estamos ou não participando de tal movimento." No entanto, ele também afirmou que não sabemos se esse princípio se tornará verdadeiro, mas que é interessante determinar o que o princípio implica.
  • In [Poi00], Poincaré publicou um artigo no qual ele disse que a radiação poderia ser considerada como um fluido fictício com uma massa equivalente de . Ele derivou essa interpretação da "teoria dos elétrons" de Lorentz, que incorporou a pressão de radiação de Maxwell.
  • Poincaré havia descrito um procedimento de sincronização para relógios em repouso um em relação ao outro [Poi00] e de novo em [Poi04]. Portanto, dois eventos, que são simultâneos em um quadro de referência, não são simultâneos em outro quadro. É muito semelhante ao proposto mais tarde por Einstein.[3] No entanto, Poincaré distinguiu entre o tempo "local" ou "aparente" dos relógios móveis e o tempo "verdadeiro" dos relógios de repouso no éter.
  • O artigo de Lorentz' [Lor04] contendo as transformações com seu nome apareceu em 1904.
  • Albert Einstein em [Ein05c] derivou as equações de Lorentz usando o princípio da constância da velocidade da luz e o princípio da relatividade. Ele foi o primeiro a argumentar que esses princípios (juntamente com algumas outras suposições básicas sobre a homogeneidade e isotropia do espaço, geralmente tomadas como garantidas pelos teóricos) são suficientes para derivar a teoria. Veja Postulates of special relativity. Ele diz: "A introdução de um éter luminífero será supérflua na medida em que a vista aqui a ser desenvolvida não exigirá um espaço absolutamente estacionário dotado de propriedades especiais, nem atribuirá um vetor de velocidade a um ponto do espaço vazio no qual os processos eletromagnéticos tomam lugar".
  • O artigo de Einstein "Elektrodynamik " [Ein05c] não contém referências formais a outra literatura (cabe mencionar aqui, que para a época isso era absolutamente comum). Menciona, em §9, na parte II, que os resultados do trabalho estão de acordo com a eletrodinâmica de Lorentz. Poincaré não é mencionado neste artigo, embora ele seja citado formalmente em um artigo sobre a relatividade especial escrito por Einstein no ano seguinte.
  • Em 1905 Einstein foi o primeiro a sugerir que quando um corpo material perdia energia (radiação ou calor) de quantidade ,sua massa diminui na quantidade .[4]
  • Hermann Minkowski mostrou em 1907 que a teoria da relatividade especial poderia ser elegantemente descrita usando um espaço-tempo de quatro dimensões, que combina a dimensão do tempo com as três dimensões do espaço.

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[ligação inativa] - index of journal
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Langevin, P. (1905) "Sur l'origine des radiations et l'inertie électromagnétique", Journal de Physique Théorique et Appliquée, 4, pp. 165–183.
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Langevin, P. (1914) "Le Physicien" in Henri Poincaré Librairie (Felix Alcan 1914) pp. 115–202.
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Lorentz, H. A. (1899) "Simplified Theory of Electrical and Optical Phenomena in Moving Systems", Proc. Acad. Science Amsterdam, I, 427-43.
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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.
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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.
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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.
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Poincaré, H. (1897) "The Relativity of Space", article in English translation
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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. 
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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.
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Poincaré, Henri (1905), «On the Dynamics of the Electron», Comptes Rendus, 140: 1504–1508 
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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 
[Poi13]
Poincaré, Henri (1913), Last Essays, New York: Dover Publication (1963) 
[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]