Ludwik Silberstein

Ludwik Silberstein (17 de mayo de 1872 - 17 de enero de 1948) fue un físico polaco -estadounidense que contribuyó a que la relatividad especial y la relatividad general se convirtieran en temas fundamentales de los cursos universitarios. Su libro de texto, La teoría de la relatividad, fue publicado por Macmillan en 1914, con una segunda edición, ampliada para incluir la relatividad general, en 1924.

Silberstein nació el 17 de mayo de 1872 en Varsovia , hijo de Samuel Silberstein y Emily Steinkalk. Se educó en Cracovia , Heidelberg y Berlín . Para dedicarse a la enseñanza, se trasladó a Bolonia , Italia, de 1899 a 1904. Posteriormente, ocupó un puesto en la Universidad Sapienza de Roma . ^{[ 1 ]}

En 1907, Silberstein describió un enfoque bivectorial para las ecuaciones electromagnéticas fundamentales. ^{[ 2 ]} Cuando${\displaystyle \mathbf {E} }$y${\displaystyle \mathbf {B} }$representan campos vectoriales eléctricos y magnéticos con valores en${\displaystyle \mathbb {R} ^{3}}$, entonces Silberstein sugirió${\displaystyle \mathbf {E} +i\mathbf {B} }$tendrían valores en${\displaystyle \mathbb {C} ^{3}}$, consolidando la descripción del campo con complejización . Esta contribución ha sido descrita como un paso crucial en la modernización de las ecuaciones de Maxwell , ^{[ 3 ]} mientras que${\displaystyle \mathbf {E} +i\mathbf {B} }$se conoce como el vector de Riemann-Silberstein .

Silberstein impartió clases en Roma hasta 1920, año en que comenzó a trabajar como investigador independiente para la empresa Eastman Kodak de Rochester, Nueva York . Durante nueve años mantuvo esta consultoría con los laboratorios Kodak, al tiempo que impartía ocasionalmente su curso de relatividad en la Universidad de Chicago , la Universidad de Toronto y la Universidad de Cornell . Falleció el 17 de enero de 1948. ^{[ 4 ]}

En el Congreso Internacional de Matemáticos (ICM) de 1912 en Cambridge , Silberstein habló sobre «Algunas aplicaciones de los cuaterniones». Aunque el texto no se publicó en las actas del Congreso, sí apareció en la revista Philosophical Magazine de mayo de 1912 con el título «Forma cuaterniónica de la relatividad». ^{[ 5 ]} Al año siguiente, Macmillan publicó La teoría de la relatividad . Su edición de 1924 está disponible en línea en el Archivo de Internet (véase Obras ). Los cuaterniones utilizados son en realidad bicuaterniones . El libro es muy legible y está bien referenciado con fuentes contemporáneas en las notas a pie de página.

Se publicaron varias reseñas. Nature expresó algunas dudas: ^{[ 6 ]}

Una exposición sistemática del principio de relatividad consiste necesariamente, en gran medida, en la demostración de propiedades invariantes de ciertas relaciones matemáticas. Por lo tanto, es inevitable que resulte poco interesante para el experimentalista... Poco se hace para disipar la desafortunada impresión de que la relatividad es una moda pasajera de los matemáticos, y no algo que interese al físico común.

En su reseña ^{[ 7 ],} Morris R. Cohen escribió: «El Dr. Silberstein no se inclina a enfatizar el carácter revolucionario de las nuevas ideas, sino que se preocupa más por mostrar su íntima conexión con las más antiguas». Otra reseña ^{[ 8 ]} de Maurice Solovine afirma que Silberstein sometió el principio de relatividad a un examen exhaustivo en el contexto de, y con respecto a, los principales problemas de la física matemática abordados en ese momento.

A raíz del libro, Silberstein fue invitado a dar conferencias en la Universidad de Toronto . ^{[ 9 ]} Se ha señalado la influencia de estas conferencias en John Lighton Synge :

Synge también había sido fuertemente influenciado unos meses antes [en enero de 1921] por un ciclo de conferencias en Toronto organizado por JC McLennan sobre "Avances recientes en física", en el que Silberstein dio dieciocho conferencias sobre "Teorías especiales y generalizadas de la relatividad y la gravitación, y sobre espectroscopia", todas desde un punto de vista matemático. ^{[ 10 ]}

Silberstein pronunció un discurso plenario en el Congreso Internacional de Matemáticos de 1924 en Toronto: Un radio mundial finito y algunas de sus implicaciones cosmológicas . ^{[ 11 ]}

En 1935, tras un polémico debate ^{[ 12 ]} con Albert Einstein , Silberstein publicó una solución ^{[ 13 ]} de las ecuaciones de campo de Einstein que parecía describir una métrica estática y axisimétrica con solo dos singularidades puntuales que representaban dos masas puntuales. Esta solución viola claramente nuestra comprensión de la gravedad : sin nada que las sostenga ni energía cinética que las mantenga separadas, las dos masas deberían caer una hacia la otra debido a su gravedad mutua, en contraste con la naturaleza estática de la solución de Silberstein. Esto llevó a Silberstein a afirmar que la teoría de A. Einstein era errónea y necesitaba una revisión. En respuesta, Einstein y Nathan Rosen publicaron una Carta ^{[ 14 ]} al Editor en la que señalaron un fallo crítico en el razonamiento de Silberstein. Sin estar convencido, Silberstein llevó el debate a la prensa popular, y el Evening Telegram de Toronto publicó un artículo titulado "Golpe fatal a la relatividad" el 7 de marzo de 1936. ^{[ 15 ]} No obstante, Einstein tenía razón y Silberstein estaba equivocado: a partir de 2003Todas las soluciones a la familia de métricas axisimétricas de Weyl, de las cuales la de Silberstein es un ejemplo, contienen necesariamente estructuras singulares ("puntales", "cuerdas" o "membranas") que son responsables de mantener las masas contra la fuerza de atracción de la gravedad en una configuración estática. ^{[ 16 ]}

Según Martin Claussen, ^{[ 17 ]} Ludwik Silberstein inició una línea de pensamiento que involucraba corrientes turbulentas en la atmósfera, o fluidos en general. Dice que Silberstein se anticipó al trabajo fundamental de Vilhelm Bjerknes (1862–1951).

• 1907: Electromagnetische Grundgleichungen in bivectorielle Behandlung, Ann. Física 22 579–86 y 24:783–4
• 1912: Forma cuaterniónica de la relatividad, Phil. Mag. 14 1912 790–809
• 1913: Segunda memoria sobre la relatividad cuaterniónica, Phil. Mag. 15 1913 135-144
• 1913: Mecánica vectorial , ^{[ 18 ]} 2ª edición 1926, Macmillan & Company.
• 1914: La teoría de la relatividad , Macmillan, 2.ª edición 1924. ^{[ 19 ]}
• 1918: Elementos de la teoría electromagnética de la luz , Longmans, Green & Co.
• 1918: Método simplificado para trazar rayos a través de cualquier sistema óptico de lentes, prismas y espejos , Longmans, Green & Co.
• 1919: Elementos de álgebra vectorial , Longmans, Green and Company.
• 1920: Informe sobre la teoría cuántica de los espectros , Adam Hilger .
• 1922: Teoría cuántica de la exposición fotográfica Philosophical Magazine , 6.ª serie, volumen 44:257–73 y 44:956–68.
• 1924: La teoría de la relatividad general y la gravitación , D. Van Nostrand, ^{[ 20 ]}
• 1930: El tamaño del universo , Oxford University Press ^{[ 21 ] [ 22 ]}
• 1933: Causalidad: ¿Una ley de la naturaleza o una máxima del naturalista ?, Macmillan ^{[ 23 ]}