Доска Эйнштейна - Einstein's Blackboard

Доска Эйнштейна в Музее истории науки в Оксфорде .

Blackboard Эйнштейна является Доске , который физик Альберт Эйнштейн (1879-1955) использовал 16 мая 1931 во время его лекций во время посещения Оксфордского университета в Англии. Доска находится в коллекции Музея истории науки в Оксфорде .

Обзор

Лекция, в которой использовалась классная доска, была второй из трех лекций, прочитанных в Родос-Хаусе на Саут-Паркс-роуд . Визит Эйнштейна для чтения Родосских лекций и 23 мая 1931 года для получения почетного доктора наук в Оксфордском университете принимал физик Фредерик Линдеманн . Первая лекция Эйнштейна была посвящена теории относительности , вторая - космологии , а третья - единой теории поля . Все лекции читались на немецком языке . Краткий отчет о второй лекции был дан в The Times и в Nature . Краткое содержание всех трех лекций можно найти в Архиве Оксфордского музея истории науки.

Доска была спасена донами (включая химика Э. Дж. Боуэна , зоолога Гэвина де Бира и историка науки Роберта Гюнтера ) вместе с другой доской и официально подарена смотрителем Родосского дома сэром Фрэнсисом Джеймсом Уайли . Надписи на доске, хотя и эфемерные по своей природе, представляют исторический интерес, поскольку отображаемые уравнения взяты из модели Вселенной, предложенной Эйнштейном в мае 1931 года и известной как Вселенная Фридмана-Эйнштейна . Последние три строки на доске представляют собой оценки плотности материи во Вселенной ρ , радиуса Вселенной P и промежутка времени t расширения Вселенной соответственно («LJ» на доске означает « световые годы » на немецком языке. ). Недавно было показано, что эти оценки содержат систематическую численную ошибку.

Доска считается «мутантным» объектом или артефактом, потому что она больше не служит философской цели классной доски, а именно временному хранению информации. Если навсегда сохранить на ней сочинения Эйнштейна, доска стала чем-то другим, и ее первоначальное предназначение можно вернуть только после протирания. Вторая доска, которую Эйнштейн использовал во время лекции, также была подарена музею, но ее случайно вытерла уборщица музея.

Эйнштейн снова вернулся в Оксфорд в 1932 и 1933 годах, прежде чем он поселился в Принстонском университете в США на всю оставшуюся жизнь.

Наука о доске

В 2013 году было указано, что уравнения на оксфордской доске были взяты непосредственно из ключевой статьи по релятивистской космологии, написанной Эйнштейном в апреле 1931 года и опубликованной в Proceedings of the Royal Pruss Academy of Science 9 мая того же года. Статья, известная как вселенная Фридмана-Эйнштейна , имеет историческое значение, поскольку она представляла собой первую научную публикацию, в которой Эйнштейн рассматривал возможность существования космоса с изменяющимся во времени радиусом. В этой статье Эйнштейн принимает анализ релятивистских моделей вселенной с изменяющимся во времени радиусом и положительной кривизной, проведенный Александром Фридманом в 1922 году, но устанавливает космологическую константу равной нулю, объявляя ее избыточной, предсказывая Вселенную, которая расширяется и сжимается со временем. (Работа иногда известна как модель Вселенной Фридмана – Эйнштейна). Используя результаты наблюдений Эдвина Хаббла линейного соотношения красное смещение / расстояние для спиральных туманностей, Эйнштейн извлекает из своей модели оценки ρ ~ 10 −26 г / см 3 , P ~ 10 8 световых лет и t ~ 10 10 лет для плотность материи, радиус космоса и временной интервал космического расширения соответственно. Эти значения отображаются в последних трех строках на оксфордской доске (хотя единицы измерения специально не указаны для оценки плотности, единицы cgs подразумеваются в других расчетах).

Роль доски в выяснении ошибки

Также было отмечено, что численные оценки космических параметров в статье Эйнштейна 1931 года - и на доске - содержат систематическую ошибку. Анализ статьи 1931 года показывает, что, учитывая современную постоянную Хаббла, равную 500 км с −1 Мпк −1 , оценки Эйнштейна космической плотности, радиуса и промежутка времени должны были составить ρ ~ 10 −28 г / см 3 , P ~ 10 8 световых лучей. -лет и t ~ 10 9 лет соответственно. Одна линия на доске, не вошедшая в опубликованный документ, проясняет природу ошибки Эйнштейна. В четвертой строке на доске Эйнштейн получает значение 10 -53 см -2 для величины D 2 , определенной в верхней строке доски как D = (1 / c). (1 / P). (DP / dt), то есть постоянная Хаббла, деленная на скорость света. Простой расчет показывает, что современное значение постоянной Хаббла фактически подразумевает значение D 2 ~ 10 -55 см -2 (или 10 -51 м -2 ) для этой величины. Похоже, что Эйнштейн ошибся при преобразовании мегапарсеков в сантиметры, получив плотность вещества, которая была слишком высока в сотни раз, космический радиус был слишком мал в десять раз, а временной интервал для расширения был слишком большим. в десять раз. Эти ошибки были исправлены в более позднем обзоре релятивистской космологии, написанном Эйнштейном в 1945 году.

Доска Ноттингема

Доска, которую Эйнштейн использовал на публичной лекции в Ноттингемском университете 6 июня 1930 года, также сохранилась после лекции и сейчас находится в архиве университета.

использованная литература

внешние ссылки

Координаты : 51.75443 ° N 1.25519 ° W 51 ° 45′16 ″ с.ш., 1 ° 15′19 ″ з.д. /  / 51.75443; -1,25519