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对真理的追求要比对真理的占有更为可贵! The search for truth is more precious than its possession.
我所追求的东西非常简单,我要以我微弱的力量,冒着不讨任何人喜欢的危险,服务于真理和正义。 What I seek to accomplish is simply to serve with my feeble capacity truth and justice, at the risk of pleasing no one.
在真理和认识方面,任何以权威者自居的人,必将在上帝的戏笑中垮台。 Whoever undertakes to set himself up as judge in the field of Truth and Knowledge is shipwrecked by the laughter of the gods.
——The New Quotable Einstein 爱因斯坦 - Essay to Leo Baeck (1953)
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[讨论,笔记] 什么是真正的“广义相对论 general relativity”?
多信使天文学: multi-messenger astronomy
广义相对论: general relativity
福克: Влади́мир Алекса́ндрович Фок, Vladimir Aleksandrovich Fock, 1898-12-22 ~ 1974-12-27, 76
福克 Влади́мир Алекса́ндрович Фок, Vladimir Aleksandrovich Fock, 1898-12-22 ~ 1974-12-27, 76
https://tse1-mm.cn.bing.net/th/id/OIP-C.toa7QbopoopYlk9lwGy7oQHaK7?cb=13&rs=1&pid=ImgDetMain
下面的汉语来自【机器翻译】,个别之处经过人工修订。
一、福克院士(苏联科学院)
https://www.britannica.com/biography/Vladimir-Aleksandrovich-Fock
《大英百科全书》对福克院士的介绍:
The Hartree-Fock equation, improved by him in 1930, became a basic approximation method for calculations involving multielectron atoms in quantum chemistry. He also introduced the Fock representation (1928) for a quantum oscillator, particularly important in quantum field theory; the Fock space with varying dimensions (1932) to legitimize the second quantization (many-body formalism); and the method of Fock functionals (1934) for treating systems with an indeterminate number of particles in quantum electrodynamics. In 1926 Fock and several other physicists independently proposed a relativistic generalization of the Austrian physicist Erwin Schrödinger’s wave equation.
1930年,他改进了Hartree-Fock方程,使其成为量子化学中涉及多电子原子计算的基本近似方法。他还介绍了量子振子的福克表示法(1928),这在量子场论中尤为重要;具有不同维度的Fock空间(1932),使第二量化(多体形式主义)合法化;以及Fock泛函(1934)的方法,用于处理量子电动力学中粒子数量不确定的系统。1926年,福克和其他几位物理学家独立提出了奥地利物理学家埃尔温·薛定谔波动方程的相对论推广。
In 1939 Fock solved the problem of the motion of ponderable bodies (objects with appreciable mass) in Albert Einstein’s general relativity by using harmonic coordinates. In 1939 Fock was elected a full member of the U.S.S.R. Academy of Sciences (he had been a corresponding member since 1932).
1939年,福克利用调和坐标解决了阿尔伯特·爱因斯坦广义相对论中有质物体(具有可观质量的物体)的运动问题。1939年,福克当选为苏联科学院的正式院士(自1932年以来,他一直是该院的通讯院士)。
https://www.britannica.com/biography/Vladimir-Aleksandrovich-Fock
二、福克院士:爱因斯坦的广义相对论只是“引力理论”,而不是“广义相对论”
https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Fock/
《MacTutor History of Mathematics Archive》里的介绍:
Fock had strong views on general relativity which he interpreted somewhat differently from Einstein. He set out these views clearly in his textbook Theory of space, time and gravitation published in 1955. In a review of the book Freeman Dyson sets out Fock's views as well as adding his own thoughts on them. We quote parts of Dyson's review:-
This book has two quite separate aspects. First, it is a text-book for the use of graduate students in theoretical physics, giving a complete exposition of the theories of special and general relativity. Second, it is an eloquent and at times somewhat polemical plea for an unorthodox interpretation of Einstein's theory of gravitation. ...
[Fock] violently objects to the "principle of equivalence" which Einstein regarded as the corner-stone of the theory. He objects to the notion that invariance under general coordinate transformations is a property of the physical universe. He regards this invariance as merely a property of the mathematical symbolism, which it may be sometimes convenient to maintain and sometimes inconvenient. He objects to the use of the name "general relativity" for Einstein's theory of gravitation. He defines "relativity" to mean an invariance in the description of nature as viewed from different physical observation-points (not coordinate-systems). In this sense the gravitation theory contains less relativity than what is usually called "special relativity", and not more. So he vehemently insists that we call "special relativity" "relativity", and "general relativity" "gravitation theory." ...
The reviewer's [Dyson's] opinion is that the author [Fock] has a good case but has overstated it. It may well be true that general coordinate invariance has meaning only locally. But the most important consequence of general invariance is the existence of local conservation laws for energy and momentum, and these are valid whether general invariance holds in the large or not. The reviewer feels that the author has made a major contribution to the understanding of gravitation theory, especially by his insistence on studying the solutions of the field equations and not merely the formal properties of the equations. The future will probably confirm the validity both of the author's point of view and of Einstein's, each in its proper sphere.
Fock's name is attached to a large number of concepts and results. Some we have mentioned but now let us list a few: Fock space; Fock vacuum; the Fock method of quantisation; the Fock proper time method; the Hartree-Fock method; Fock symmetry; the Klein-Fock-Gordon equation; the Fock-Krylov theorem; and Dirac-Fock-Podolsky formalism.
福克对广义相对论有强烈的看法,他对广义相对主义的解释与爱因斯坦有些不同。他在1955年出版的教科书《空间、时间和引力理论》中明确阐述了这些观点。弗里曼·戴森在书评中阐述了福克的观点,并补充了他自己的想法。我们引用戴森的部分评论:-
这本书有两个完全不同的方面。首先,它是一本供理论物理研究生使用的教科书,全面阐述了狭义和广义相对论的理论。其次,这是对爱因斯坦引力理论的非正统解释的雄辩,有时也有点争论……
[Fock]强烈反对爱因斯坦视为该理论基石的“等效原理”。他反对一般坐标变换下的不变性是物理宇宙的一个属性的观点。他认为这种不变性仅仅是数学象征主义的一种属性,有时维护起来很方便,有时则不方便。他反对将爱因斯坦的引力理论称为“广义相对论”。他将“相对性”定义为从不同的物理观察点(而不是坐标系)观察自然时的不变性。从这个意义上说,引力理论包含的相对性比通常所说的“狭义相对论”少,而不是多。因此,他坚决主张我们称“狭义相对论”为“相对论”,而“广义相对论”则是“引力理论”……
评论家[Dyson]的观点是,作者[Fock]有一个很好的案例,但夸大了。一般坐标不变性可能只在局部有意义。但一般不变性最重要的结果是能量和动量的局部守恒定律的存在,无论一般不变性在大范围内是否成立,这些定律都是有效的。评论家认为,作者对理解引力理论做出了重大贡献,特别是他坚持研究场方程的解,而不仅仅是方程的形式性质。未来可能会证实作者和爱因斯坦的观点在各自领域的有效性。
Fock的名字与许多概念和结果联系在一起。我们已经提到了一些,但现在让我们列出一些:Fock空间;Fock真空;福克量化方法;福克适当时间法;Hartree-Fock方法;福克对称性;克莱因-福克-戈登方程;福克-克雷洛夫定理;以及狄拉克-福克-波多尔斯基形式主义。
https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Fock/
三、什么是真正的“广义相对论”?
我真的不知道。
“真正的广义相对论”可能的候选:
(1)“级数相对论”
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1427024.html
“空间位置”、“速度”、“加速度”等引起的“同时性”差别引起的一系列的相对论。
《狭义相对论》就是“级数相对论”里的第 2 项。
这是采用“光波”描述时空的爱因斯坦相对论的“数量”方面的发展:从“匀速”推广到“任意变速”。
(2)“多信使相对论”
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1427171.html
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1444881.html
用“引力波”等其它物理“信使”代替“光波”,形成的诸多“多信使”相对论。
这是采用“光波”描述时空的爱因斯坦相对论的“性质”方面的发展:从“光波”推广到“其它物理信使”。
参考资料:
[1] 2022-12-23,狄拉克-哈特里-福克方法/Dirac-Hartree-Fock method/,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=109118&Type=bkzyb&SubID=61997
基于相对论有效场论和核力的介子交换图像,在哈特里-福克近似下发展起来的相对论量子多体理论方法。该方法被广泛用于描述原子核结构性质,并取得很大成功。
[2] Vladimir Aleksandrovich Fock, britannica
https://www.britannica.com/biography/Vladimir-Aleksandrovich-Fock
[3] Vladimir Aleksandrovich Fock, MacTutor History of Mathematics Archive
https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Fock/
[4] 宋兆杰, 曾晓娟. 福克与相对论和量子力学[J]. 自然辩证法通讯, 2014, 36(03): 50-55,+62
doi: 10.15994/j.1000-0763.2014.03.016
https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-ZRBT201403010.htm
第 52-53 页:
在分析评价爱因斯坦相对论时,与相对性、等值性、协变性相比,福克更强调绝对时空观的几何内容。福克对爱因斯坦极为尊重,但这并不意味着他会毫无保留地接受他的所有观点。对于相对论和引力理论福克得出不同于爱因斯坦的观点。福克认为,应该严格区分“物理相对性”和“形式相对性”的概念,“广义相对论”概念是形式上的,而非物理学上的,因此,它不能概括爱因斯坦的引力理论物理学内容[3]。他指出,方程的协变与相对性概念是没有联系的,拒绝空间、时间的均匀性意味着不是扩大而是限制了相对的概念。这种限制是与时空的均匀性相联系的。由此,福克不认同爱因斯坦所提出的两个原则:广义相对性原则和等值性原则。在爱因斯坦的广义相对论中福克没有看到比狭义相对论更广泛的相对性。福克提出,广义相对论反映的实际上是引力理论。因此,他认为“广义相对论”的提法是有欠缺的。福克的这种观点在他的著作《空间、时间和引力理论》中有详尽的论述[7]。
第 62 页:
福克的物理学成就受到诺贝尔物理学奖金委员会的高度重视。他与哈特里共同发明的“哈特里-福克方程”已经完全达到了获得诺贝尔物理学奖的水平,如果没有这个方程,那么毫微电子学、核理论、原子理论都是不可能建构的。遗憾的是,哈特里过早去世,而诺贝尔奖是不授予去世的科学家的。福克与诺贝尔奖失之交臂。
相关链接:
[1] 2024-03-26,[娱乐,???] 从前(2):“级数相对论”的接近清晰的物理图像
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1427024.html
[2] 2024-08-02,[讨论,笔记] “多信使相对论”(广义相对论):电力透镜、静电洞
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1444881.html
[3] 2024-03-27,从前(3):“多信使相对论”(狭义相对论)
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1427171.html
[4] 2023-04-21,[阅读笔记] “多信使”天文学
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1385142.html
[5] 2024-06-06,[小资料,笔记,物理] 狭义相对性原理不适用于“运动学”
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1437182.html
[6] 2024-08-11,[请教,说明] 最主流:广义相对论的进一步发展
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1446076.html
[7] 2024-08-01,[小资料,笔记,科普] 爱因斯坦相对论的实验验证
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1444760.html
[8] 2024-07-16,[讨论,随感] 一两个物理实验,不足以肯定一个物理理论
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1442549.html
[9] 2024-07-15,[笔记,随感] 物理理论与物理实验
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1442409.html
[10] 2024-06-17,[互容,mutual capacitance] “互容”进入教材的情况(美国诺贝尔奖得主,俄罗斯科学院院士)
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1438597.html
[11] 2024-07-20,[打听,趣闻,轶事] 超导 BCS 理论建立的具体过程
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1443086.html
[12] 2024-05-16,[请教,讨论] 同一律与柯尔莫哥洛夫 Kolmogorov 的数学观
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1434414.html
[13] 2024-03-25,[打听,好奇] 大数学家阿诺德老师是希尔伯特的粉丝吗?
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1426825.html
[14] 2024-08-16,[笔记,物理,哲学] 时间、空间的基本特征
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1446882.html
[15] 2023-12-16,[讨论] 狭隘的“存在即被感知, esse est percipi, to be is to be perceived”
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1414107.html
[16] 2023-04-04,[讨论,备课,答疑] 谐振,存在就是被感知?
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1382993.html
[17] 2023-10-26,[最主流,实体的物理实验波形] “费曼电容器充电”的电压波形观察
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1407363.html
[18] 2019-07-02,记忆:南开大学2008年《科学素质教育课程骨干教师高级研修班》
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1187783.html
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