|
Нордстрём, Гуннар
Гу́ннар Нордстрём (фин. Gunnar Nordström, 12 марта 1881 года, Гельсингфорс — 24 декабря 1923 года, Хельсинки) — финский физик-теоретик, автор одной из первых релятивистских теорий гравитации скалярного типа (1912—1914). Теория Нордстрёма в 1910-е годы рассматривалась как серьёзная альтернатива Общей теории относительности Эйнштейна (1915 год), однако не подтвердилась наблюдениями. За свою короткую жизнь Нордстрём опубликовал 34 статьи на немецком, голландском, финском и родном шведском языках. Нордстрёму принадлежит также первая попытка (1915 год) объединить гравитационное и электромагнитное поля с помощью четвёртого пространственного измерения. Тем самым он предвосхитил идеи теории Калуцы — Клейна (1921 год) и другие варианты единой теории поля. Биография Родился в 1881 году в Гельсингфорсе (ныне Хельсинки, в тот период — Российская империя), в семье Эрнста Самуэля Нордстрёма и Алины Софии Хирн. Отец был ректором Университета искусства и дизайна. У Нордстрема был ещё один брат и четыре сестры[1]. С 1899 по 1905 годы учился в Политехническом училище, где получил диплом инженера. Затем в течение двух лет он учился в университете Гельсингфорса. В апреле 1906 года он приехал в Гёттингенский университет, намереваясь изучать физическую химию у Вальтера Нернста, однако увлёкся новыми открытиями в физике, и в первую очередь — специальной теорией относительности (СТО). В августе 1907 года Нордстрём вернулся в Гельсингфорс и полностью посвятил себя исследованиям в области СТО и релятивистской электродинамике[2]. В 1909 году он защитил диссертацию на тему «Уравнение энергии для электромагнитного поля движущихся объектов». В следующем году он стал доцентом Хельсинкского университета и до 1918 года преподавал там на кафедре теоретической физики. Часто посещал в эти годы коллег в Гёттингене, Цюрихе, Берлине, Вене и Лейдене[3]. Письмо Эйнштейна Борну, 24 июня 1918 г.[3]
С помощью Хабера мне удалось оформить разрешение на поездку для Нордстрёма в Финляндию… Теперь он хочет вернуться в Нидерланды, но, к сожалению, я больше не могу с этим справиться. Я надеюсь, ты позаботишься об этом. Это очень срочно, так как г-жа Нордстрём скоро родит, если возможно, в Нидерландах. В разгар Первой мировой войны, в 1916 году, Нордстрём, использовав российский паспорт, приехал в Лейден (Нидерланды были нейтральной страной), чтобы поработать у Эренфеста. Он пробыл в Лейдене три года. Там он познакомился с голландской студенткой-физиком Корнелией ван Леувен (нидерл. Cornelia van Leeuwen) и вскоре женился на ней (1917). У них родились трое детей: Сванте Гуннар, Харальд Гуннар и Сага Нель[4][5]. Во время своего пребывания в Нидерландах Нордстрём поддерживал тесную переписку с Эйнштейном. Связи между Лейденом и Финляндией были прерваны из-за войны, но датский физик Нильс Бор помогал финну получать почту. Эйнштейн организовал для Нордстрёма поездку в Финляндию, но не смог получить разрешение от Финляндии на возвращение в Нидерланды. Из письма Эйнштейна Максу Борну (см. врезку справа) видно, что Эйнштейн просил Борна уладить этот вопрос[3]. После войны Нордстрём отказался от профессуры в Берлинском университете в пользу Макса Борна и вернулся с женой в (уже независимую) Финляндию[5]. В период 1918—1923 годов Нордстрём преподавал физику и механику в Финской высшей технической школе, как тогда называлась бывшая Политехническая школа. В 1920 году (и повторно в 1921 и в 1922 годах) Нордстрём, в числе других физиков, рекомендовал Нобелевскому комитету дать Нобелевскую премию за текущий год Альберту Эйнштейну. Умер 24 декабря 1923 года от пернициозной анемии. Возможно, болезнь была вызвана воздействием радиоактивных веществ, с которыми он неоднократно проводил эксперименты[5]. Научная деятельностьВ 1912 году Нордстрём опубликовал одну из первых релятивистских теорий гравитации скалярного типа. В отличие от всех предшественников, включая теории Пуанкаре — Минковского, Нордстрём предложил Лоренц-ковариантные уравнения гравитационного поля; они представляли собой четырёхмерное обобщение уравнения Пуассона[6]. Особенностью подхода Нордстрёма было стремление сохранить постоянство скорости света, как было в СТО (у Эйнштейна скорость света неизменна лишь при отсутствии гравитации)[7]. Копию статьи ещё до её опубликования Нордстрём послал Эйнштейну, в дальнейшем между ними завязалась оживлённая переписка. Эйнштейн относился к Нордстрёму с глубоким уважением. В дополнении при корректуре Нордстрём сообщал о реакции Эйнштейна на эту статью[6].
Летом 1913 года Нордстрём посетил Цюрих, встретился там с Эйнштейном и обсуждал с ним подходы к проблеме тяготения. В результате в июле Нордстрём подготовил второй вариант своей теории, также скалярный, но уже соответствующий принципу эквивалентности Эйнштейна. Эйнштейн высоко оценил новый вариант теории Нордстрёма, однако отметил несколько её сомнительных мест[8]. Теория тяготения Нордстрёма не предсказывала никакого искривления световых лучей в поле тяготения, а дополнительное смещение перигелия Меркурия было не только в 6 раз меньше наблюдаемого, но даже имело противоположный знак. По этим причинам теория Нордстрёма была отвергнута[9]. После создания Эйнштейном тензорной теории гравитации (1915 год) Нордстрём признал её преимущества, занялся развитием эйнштейновской теории и опубликовал несколько работ на эту тему, в том числе общерелятивистскую формулировку теории упругости, точное решение уравнений Эйнштейна для заряженной сферы (решение Райсснера — Нордстрёма)[10], некоторые аспекты проблемы гравитационной энергии[11]. В своей статье 1915 года Нордстрём предложил добавить к электромагнитному векторному потенциалу пятую координату, представляющую ньютоновский гравитационный потенциал. Фактически это позволяло записать уравнения Максвелла в пяти измерениях; эта идея впоследствии была развита в теории Калуцы — Клейна, предшественнице теории суперструн[12][11]. Основные трудыСм. также Список публикаций Гуннара Нордстрёма.
Примечания
Литература
Ссылки
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
