Re: [LIVE] 國家地理 世紀天才：愛因斯坦 07

[Schwinger (千金之子不死於盜賊)]

※ 引述《pop0311 (pop0311)》之銘言：
: 這是國家地理頻道最新上檔的影集，4/24起每週一晚上10點播出
: https://www.fng.tw/ngc/view_content.php?id=6433
: 世紀天才：愛因斯坦 (7)
: 06-05(一) 22:00~23:00
: 世紀天才：愛因斯坦 (7)
: 06-05(一) 23:00~00:00
: 世紀天才：愛因斯坦 (6)
: 06-06(二) 10:00~11:00
: 世紀天才：愛因斯坦 (7)
: 06-06(二) 11:00~12:00
: 世紀天才：愛因斯坦 (6)
: 06-10(六) 20:00~21:00
: 世紀天才：愛因斯坦 (7)
: 06-10(六) 21:00~22:00
: 世紀天才：愛因斯坦 (7)
: 06-12(一) 21:00~22:00
: 世紀天才：愛因斯坦 (8)
: 06-12(一) 22:00~23:00
: 世紀天才：愛因斯坦 (8)
: 06-12(一) 23:00~00:00
: 演員名單
: 導演  詹姆斯霍伊斯 James Hawes 朗霍華 Ron Howard
: 編劇 華特艾薩克森 Walter Isaacson
: 製作人 威廉M.康納 William M. Connor
: 演員 傑佛瑞洛許 Geoffrey Rush
:      強尼弗林 Johnny Flynn
:      尼可拉斯羅爾 Nicholas Rowe
:      莎曼莎柯莉 Samantha Colley
:      艾蜜莉華生 Emily Watson
: 執行製作 布萊恩葛瑟 Brian Grazer
: 以下是防雷頁
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:
: 世紀天才: 愛因斯坦(7)
: Genius- Einstein: Ep.7
: 精疲力竭的愛因斯坦雖然想締造科學歷史，但他的決心卻因為健康屢出狀況而受到考驗。
: 此時他的摯友弗里茨哈伯受到愛國主義的影響，跟他展開一場理念之戰。德國作戰時，阿
: 爾伯特是唯一拒絕受徵召的科學家。


               這一集有蠻多地方不合乎史實,但是也是不錯看啦,首先要提到哈伯這個

化學家,他跟愛因斯坦一樣都是猶太人,差別是哈伯希望藉由自己的貢獻來效忠當時的德國

所以最初不得已的手段,劇中哈伯的太太的死法跟史實不太符合

https://en.wikipedia.org/wiki/Clara_Immerwahr

     再來就是劇中非常著名的愛因斯坦與希爾伯特(David Hilbert)相爭解出廣義相對論

愛因斯坦場方程的故事,這個是非常出名的公案,這故事一開始這樣出來就非常誤導人,

事實上是愛因斯坦為了說服數學家去哥廷根大學的演講

希爾伯特與廣義相對論場方程(上)
http://www.changhai.org/articles/science/physics/Hilbert_and_GR1.php

在1915 年6 月28 日至7 月5 日之間， 愛因斯坦終於應希爾伯特的邀請對哥廷根進行了
為期一周的訪問， 並作了六次——每次兩小時的——報告， 介紹他的廣義相對論研究。
那次哥廷根之行給愛因斯坦留下了不錯的印象， 他在1915 年7 月15 日給索末菲的信中
描述了自己的觀感：

在哥廷根， 我非常愉快地看到所有的東西都在細節上得到了理解。我對希爾伯特很是著
迷， 他是一個重要人物！

在給其他同事和朋友的信件中，愛因斯坦也毫不諱言地表示了對希爾伯特的好感，並提到
他(在引力理論方面)已完全說服了希爾伯特與克萊因(Felix Klein, 1849-1925) [註一]
。希爾伯特對愛因斯坦的訪問也極為重視。那次演講之後不久，希爾伯特離開了哥廷根去
度暑假。對於他在那段時間裡的具體行程，史學家們所知不全，但一般認為，在那段時間
里希爾伯特的研究重心向引力理論方向作了顯著傾斜。這一傾斜使得他與愛因斯坦之間展
開了一場無形的——在某些環節上甚至是有形的——競爭，也為史學家們留下了一個小小
的謎團。

愛因斯坦與廣義相對論的誕生－－《科學月刊》
http://pansci.asia/archives/87533

電視上演的是愛因斯坦1915年在普魯士科學院那一幕

http://web.math.sinica.edu.tw/math_media/d394/39403.pdf

  1915 年 11 月, 愛因斯坦必須在普魯士科學院針對廣義相對論, 為所有柏林的傑出科學
家, 做一系列每週一場, 共四場的演講。

早先愛因斯坦答應演講時, 以為自己已經掌握了理論, 但此刻他並沒有得到一個理論, 只好盡可能收集題材給了第一場演講, 自此
之後他且戰且走, 現學現賣, 每一週把時間花在解決已經奮鬥了八年的問題上。 在每週的最後
, 用自己剛想出的結果作為題材演講。 同時, 希爾伯特更是緊迫盯人, 寄信給愛因斯坦, 透露出
他的研究也走在大致不差的方向。

終於, 在進行最後一場演說的那週, 愛因斯坦解開了問題。 在該週的尾聲, 他站在普魯
士科學院, 向全世界宣布幾天前剛想出的廣義相對論


        我稍微跟鄉民解釋一下廣義相對論二大成就(事實上是三大成就,先講前二個)

https://en.wikipedia.org/wiki/Tests_of_general_relativity

第一個是水星進動一百年會有43"的誤差,那我先說為什麼會有進動,我們國高中都學過萬有

引力定律和質量相乘成正比,和距離平方成反比,但是那並不是真正的平方,而是有一點點

的誤差,如果沒誤差就是封閉,事實上有極小的誤差


廣義相對論驗證之水星近日點進動，多出來的43秒是怎麼產生的？
https://kknews.cc/zh-tw/science/qee3548.html

紐康求出了引力應與距離的2+1.574×10次方成反比
(應該是1.574×-10次方)

這樣就會有進動,這是著名的天文學難題困擾天文學家幾百年

https://en.wikipedia.org/wiki/Two-body_problem_in_general_relativity


The Theory of Mercury’s Anomalous Precession
http://worldnpa.org/abstracts/abstracts_6066.pdf

     第二大成就就是太陽光偏折,這是可以被日全蝕驗證,1.75度,如果是牛頓理論只有

偏折1.75度的一半,就是太陽光只受重力偏折0.87度,另外一半是太陽產生空間的彎曲

廣義相對論才修正這個,愛丁頓1919年觀測到這現象讓愛因斯坦瞬間變成全世界都認識的

科學家

         剩下的太細節好像也一時跟鄉民說清楚,比如電視上的拉格朗日函數orz

但是愛因斯坦場方程可以從二種方式推導,一種將Riemann玩弄指標得到Bianchi恆等式

再對Ricci 張量做縮併(contraction)得到一個漂亮的恆等式,可能鄉民一輩子都看不到

廣義相對論,我舉一個class note讓大家看看愛因斯坦張量(Einstein tensor)

p.87-p.88
https://arxiv.org/pdf/gr-qc/9712019.pdf

         事實上R和R_mu_nu那只是一堆度規(metric)的微分和二次微分的組合而已

另一種是寫下拉格朗日函數做變分得到最小作用量原理,這是物理最漂亮的思想

通常有拉格朗日函數一定有對應的Hamiltonian,值得一提的是廣義相對論的Hamiltonian

formalism是1990年代才被寫下來 (逃)







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