Przestrzeń, czas i czasoprzestrzeń: Fizyczne i filozoficzne implikacje unifikacji przestrzeni i czasu Minkowskiego

Oryginalny tytuł:

Space, Time, and Spacetime: Physical and Philosophical Implications of Minkowski's Unification of Space and Time

Zawartość książki:

W 1908 roku Hermann Minkowski przedstawił czterowymiarowe (czasoprzestrzenne) sformułowanie szczególnej teorii względności 1). W rzeczywistości Henri Poincare 2) zauważył po raz pierwszy w 1906 roku, że transformacje Lorentza mają interpretację geometryczną jako obroty w czterowymiarowej przestrzeni z czasem jako czwartym wymiarem.

Jednak to Minkowski w pełni rozszyfrował głębokie przesłanie o wymiarowości świata ukryte w postulacie względności, który odzwierciedla eksperymentalny fakt, że prawa natury są takie same we wszystkich inercjalnych układach odniesienia. W przeciwieństwie do Poincarego, Minkowski nie uważał czasoprzestrzeni - unifikacji przestrzeni i czasu - za wygodną przestrzeń matematyczną, ale podkreślał, że ten absolutny czterowymiarowy świat, jak nazwał go Minkowski, reprezentuje zjawiska fizyczne i świat bardziej adekwatnie niż postulat względności: "słowo postulat względności... wydaje mi się bardzo słabe.

Ponieważ postulat względności oznacza, że tylko czterowymiarowy świat w przestrzeni i czasie jest dany przez zjawiska... Wolę nazywać to postulatem świata absolutnego" (3).

Wpływ idei Minkowskiego na fizykę XX wieku był tak ogromny, że nie sposób wyobrazić sobie współczesnej fizyki bez pojęcia czasoprzestrzeni. Nie będzie przesadą stwierdzenie, że czasoprzestrzeń była największym odkryciem w fizyce wszechczasów. Jedynym odkryciem, które zbliża się do czasoprzestrzeni, jest ogólna teoria względności Einsteina, która ujawniła, że grawitacja jest przejawem zakrzywienia czasoprzestrzeni.

Ale to właśnie odkrycie czasoprzestrzeni utorowało drogę do dogłębnego zrozumienia, czym tak naprawdę jest grawitacja. Einstein dostrzegł związek między geometrią czasoprzestrzeni a grawitacją dopiero po przezwyciężeniu swojego początkowego wrogiego nastawienia do pojęcia czasoprzestrzeni.