Vraag:
Kennis van Einstein tijdens het behalen van zijn afstuderen
Shahed al mamun
2015-01-17 15:37:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik ben geïnteresseerd om te weten welke wiskundige en natuurkundige onderwerpen Einstein leerde tijdens zijn afstuderen. Hij wist van geavanceerde wiskundige onderwerpen zoals Hamiltoniaanse mechanica, Lagrangiaanse mechanica, Manifold en Differential topologie.

"Tijdens zijn afstuderen" slaat nergens op. Bedoel je "tijdens zijn opleiding?" En naar welke instelling verwijst u?
Korte opmerking: Einstein wist zeker niets van differentiële topologie of andere geavanceerde onderwerpen in de wiskunde. In feite werd de ontwikkeling van de algemene relativiteitstheorie met enkele jaren vertraagd omdat Einstein zich niet bewust was van differentiële meetkunde (met name Riemann-meetkunde).
Drie antwoorden:
Alexandre Eremenko
2015-01-17 23:33:55 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Het is erg moeilijk om toegang te krijgen tot wat hij echt wist door te lezen of door de dingen zelf te doen, maar dit artikel behandelt de eenvoudigere vragen, welke lessen hij volgde en wat waren zijn wetenschappelijke contacten in de studententijd:

http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1205/1205.4335.pdf

Laat me er ook aan toevoegen dat "spruitstukken" en "differentiële topologie" niet geformaliseerd in die tijd, en deze woorden werden niet gebruikt. Aan de andere kant hebben sommige natuurkundigen en wiskundigen een redelijk goed begrip van deze dingen. Het inleidende hoofdstuk van Maxwell's Treatease over elektriciteit en magnetisme laat bijvoorbeeld zien dat hij een behoorlijk goed begrip had van differentiaalvormen, homologie en cohomologie, morse-theorie en Hodge-theorie (allemaal in dimensie 3, natuurlijk), de dingen die formeel werden uitgevonden. of op een veel later tijdstip ontdekt. Het lijdt weinig twijfel dat Einstein op de hoogte was van dit boek, en het was gemakkelijk voor hem beschikbaar, maar hoeveel hij er werkelijk van heeft gelezen of begrepen, kan waarschijnlijk niet worden vastgesteld.

EDIT. Ik heb de hierboven genoemde paper eigenlijk niet gelezen toen ik dit antwoord schreef. Nu lees ik het aandachtig, en het is inderdaad verbazingwekkend :-) Einstein had Adolf Hurwiz als zijn wiskundeprofessor, een van de grootste wiskundigen van die tijd. Een andere professor was Hermann Minkowski. Maar Einsteins klasgenoten zeggen dat hij hun seminars heeft overgeslagen. In plaats daarvan, zoals een vriend zich herinnert:

Einstein vond dat "het meest fascinerende onderwerp in de tijd dat ik student was, de theorie van Maxwell was".

Op de een of andere manier gebeurde het dat wiskundigen uit de 19e en begin 20e eeuw Maxwells boek niet lazen (en natuurlijk lezen ze het tegenwoordig niet. Wie geeft er om 19e-eeuwse boeken!) Er is een zeer interessant artikel :

Dyson, Freeman J. Gemiste kansen. Stier. Amer. Wiskunde. Soc. 78 (1972), 635-652. http://www.ams.org/journals/bull/1972-78-05/S0002-9904-1972-12971-9/S0002-9904-1972-12971-9.pdf Vooral pp 638-9. Mijn eigen ervaring bevestigt alles wat Dyson daar zegt.

Hij bespreekt precies dit onderwerp: wat zou de wiskunde erbij winnen als wiskundigen Maxwell zouden lezen. Maxwell anticipeerde eigenlijk op veel van de belangrijkste wiskunde van de 20e eeuw.

Het is verbazingwekkend hoe volwassen Einstein was in zijn studententijd: hij wist wat hij moest studeren :-) In plaats van colleges bij te wonen, studeerde hij zichzelf "de werken van Bolzmann, Kirchhoff, Helmholtz, Hertz enz.", volgens zijn eigen herinnering, en misschien ook van Maxwell.

EDIT. Ik vond onlangs een Russische vertaling van Einsteins artikel "Electrodynamics of moving bodies", 1905 en las het. Er wordt vaak vermeld dat dit artikel geen referentielijst heeft, en Einstein geeft niemand de eer. Maar Maxwell wordt vaak genoemd (zonder exacte verwijzingen).

Ik vind het moeilijk om de stelling te aanvaarden dat Maxwell een redelijk goed begrip had van differentiaalvormen, morse-theorie en Hodge-theorie als ze in zijn tijd niet waren uitgevonden. Bovendien heeft het nogal wat tijd gekost voordat het bekend werd. Vectorformalisme werd niet eens gecreëerd toen Maxwell zijn verhandeling schreef. Zou het niet beter zijn om te zeggen dat hij mogelijk een goede intuïtie had over deze objecten en situaties?
@Mark Fantini: Als je zelf bekend bent met deze theorieën, raad ik je aan het inleidende deel van het Maxwell-boek aandachtig te lezen, zodat we het onderwerp opnieuw kunnen bespreken.
Welke onderdelen raadt u aan? Met andere woorden, wat is het inleidende deel van de verhandeling?
Het staat in deel I en wordt PRELINIMARY genoemd. p. 1-31.
Ik ben het eens met de opmerking van Mark Fantini. Maxwell gebruikte niet eens vectornotatie. Ik kan beweren dat Mozes een goed begrip had van het marxisme, of dat de oude Egyptenaren een goed begrip hadden van de reële getalsystemen. Voor zover dergelijke beweringen zinvol zijn, zijn ze onjuist.
@Ben Crowell: In plaats van triviale zaken als notatie te bespreken, probeer Maxwell te lezen (zoals Einstein deed) als je wilt begrijpen wat hij deed :-)
@MarkFantini: In de context van topografie bevat Maxwell's paper "On Hills and Dales" het essentiële idee van de morse-theorie, die van het relateren van de topologie van een ruimte aan het aantal en type kritische punten van een functie op de ruimte. Hij leidt uitspraken af ​​zoals dat een functie op de bol (de aarde) met p maxima (pieken) en q minima (bodems) p + q - 2 kritische punten moet hebben die geen extrema (passes) zijn. Hij verwijst naar wat we het Euler-kenmerk noemen als "Listing's rule".
@BenCrowell: Het "Voorlopige" gedeelte van Maxwell's verhandeling over elektriciteit en magnetisme waarnaar Eremenko verwijst, bevat een duidelijke definitie van vectoren, indicaties dat zaken als spanning en rek niet worden weergegeven door vectoren (het zijn tensoren), definities van lijn- en oppervlakte-integralen, bespreking van oriëntaties, definitie van de gradiënt van een potentiaal (p. 27, met behulp van i, j, k vectornotatie!), uitspraken van wat de stellingen van Stokes en Gauss worden genoemd, enz. Niemand die differentiële vormen niet begrijpt in $ \ mathbb {R} ^ {3} $ kan dat allemaal schrijven.
Francois Ziegler
2015-01-19 02:05:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Arthur I. Miller's Albert Einsteins Special Theory of Relativity: Emergence (1905) and Early Interpretation (1905–1911) staat op p. 81 een sectie "On Einstein's Knowledge of Electrodynamics in 1905".

Ik heb er momenteel geen toegang toe, maar als ik het me goed herinner, bevat die sectie de boeken en monografieën van Lorentz, Hertz, Föppl, Boltzmann, Helmholtz, Kirchhoff en anderen die Einstein tegen die tijd "zeker", "zeer waarschijnlijk" of "misschien" had gelezen.


Bewerken 1: Nu ik het boek heb gevonden, volgt hier (het is voornamelijk elektrodynamica, behalve Kirchhoffs boek over mechanica):

A. " Definitely read, and evidence ":
1. Lorentz ( 1892, 1895).
2. Hertz ( Collected Works , 1893).
3. Föppl ( 1894).
4. Boltzmann ( 1891, 1893), von Helmholtz ( 1897) en Kirchhoff ( 1876).

B. " Zeer waarschijnlijk ":
1. Drude ( 1900).
2. Abraham-Föppl ( 1904).

C. " Misschien ":
1. Lorentz ( 1904).
2. Lorentz Festschrift ( Arch. Néerl. (2) 5 (1900)).


Bewerken 2: Einstein's Collected Papers reproduceren zijn ETH Record en cijferoverzicht dat alle lessen laat zien die hij voor krediet heeft gevolgd. Een bijlage bevat details over de syllabi van de cursus. (Voor de specifieke vraag van het OP, zie Geiser's cursussen over Infinitesimalgeometrie , en Minkowski's over Analytische Mechanik + Anwendungen .)


Bewerken 3: Er is ook een volledig boek over het onderwerp.

Als [ik antwoord] (https://hsm.stackexchange.com/a/3872/232) op de vraag "[Wat leerde Einstein tijdens zijn universitaire E & M-cursussen?] (Https://hsm.stackexchange.com/q / 3837/232), "las hij tenminste gedeeltelijk Helmholtz's 1882 [_Wissenschaftliche Abhandlungen_] (https://books.google.com/books?id=Xus0AQAAMAAJ) (∄ Engelse vertaling), maar stuurde het terug naar de bibliotheek omdat hij" begreep Helmholtz 'verhandeling over het principe van de minste actie in de elektrodynamica niet.'
grimx
2018-05-01 02:51:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

De volgende schermafbeeldingen (gekoppeld in een eerder antwoord) zijn rechtstreeks afkomstig uit deel 1 van 'The Collected Papers of Albert Einstein' en zijn alle cursussen die hij moest volgen tijdens zijn bachelorjaren bij de Polytechnische Universiteit van Zürich. De cijfers worden ook weergegeven. Zoals we kunnen zien, wist Einstein niets van differentiaalmeetkunde, of om preciezer te zijn, van absolute differentiaalrekening , wat de theorie van tensoren was die in de decennia daarvoor door Ricci Curbastro, Levi Civita en anderen werd ontwikkeld. Hij zal deze onderwerpen in een tweede keer leren, terwijl hij werkt aan de algemene relativiteitstheorie. Hij zal veel correspondentie hebben met Tullio Levi-Civita, die hem hielp met rekenen, en met zijn goede vriend, wiskundige Grossmann.

enter image description here ][1] enter image description here



Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...