ルドヴィク・シルベルシュタイン

ルドヴィク・シルベルシュタイン（1872年5月17日 - 1948年1月17日）は、ポーランド系アメリカ人の物理学者で、特殊相対性理論と一般相対性理論を大学の講義の定番にするのに貢献した。彼の教科書『相対性理論』は1914年にマクミラン社から出版され、1924年には一般相対性理論を追加した第2版が出版された。

シルベルシュタインは1872年5月17日、ワルシャワでサミュエル・シルベルシュタインとエミリー・シュタインカルクの間に生まれた。クラクフ、ハイデルベルク、ベルリンで教育を受けた。教職に就くため、1899年から1904年までイタリアのボローニャに赴任した。その後、ローマ・サピエンツァ大学の職に就いた。^{[ 1 ]}

1907年、シルベルシュタインは基本電磁気方程式に対する双ベクトルアプローチを記述した。^{[ 2 ]}${\displaystyle \mathbf {E} }$そして${\displaystyle \mathbf {B} }$電場と磁場 ベクトル場を、以下の値で表す。$\displaystyle \mathbb {R} ^{3}}$するとシルバースタインはこう提案した${\displaystyle \mathbf {E} +i\mathbf {B} }$値を持つ${\displaystyle \mathbb {C} ^{3}}$複素化による場の記述の統合。この貢献は、マクスウェル方程式の現代化における重要なステップとして説明されている^{[ 3 ]}。${\displaystyle \mathbf {E} +i\mathbf {B} }$これはリーマン・シルベルシュタインベクトルとして知られています。

シルバースタインは1920年までローマで教鞭を執り、その後ニューヨーク州ロチェスターのイーストマン・コダック社で私的研究員となった。彼は9年間コダック研究所のコンサルタントを務めながら、シカゴ大学、トロント大学、コーネル大学で時折相対性理論の講義を行った。彼は1948年1月17日まで生きた。^{[ 4 ]}

1912年にケンブリッジで開催された国際数学者会議（ICM）で、シルバースタインは「四元数のいくつかの応用」について講演した。この講演内容は会議の議事録には掲載されなかったが、 1912年5月のPhilosophical Magazineに「相対性理論の四元数形式」というタイトルで掲載された。^{[ 5 ]}翌年、マクミラン社は『相対性理論』を出版した。1924年版はインターネットアーカイブでオンラインで閲覧可能（「著作」を参照）。使用されている四元数は実際には二重四元数である。本書は非常に読みやすく、脚注には当時の出典が多数引用されている。

いくつかのレビューが発表された。ネイチャー誌はいくつかの懸念を表明した。^{[ 6 ]}

相対性原理の体系的な解説は、必然的に特定の数学的関係の不変性質の証明に大きく依存する。そのため、実験家にとっては少々退屈に感じられるのは避けられないだろう。相対性理論は数学者の一時的な流行であり、日常的な物理学者には無縁のものだという、残念な印象を払拭するための努力はほとんどなされていない。

モリス・R・コーエンはレビュー^{[ 7 ]} の中で、「シルバースタイン博士は新しいアイデアの革命的な性格を強調する傾向はなく、むしろそれらが古いアイデアと密接な関係にあることを示すことに関心を持っている」と述べている。モーリス・ソロヴィンによる別のレビュー^{[ 8 ]}では、シルバースタインは相対性原理を、当時取り上げられていた数理物理学の主要な問題との関連において、徹底的な検討にかけたと述べている。

この本に基づいて、シルバースタインはトロント大学での講演に招かれた。^{[ 9 ]}これらの講演がジョン・ライトン・シングに与えた影響は注目されている。

シンジは、その数か月前（1921年1月）にJCマクレナンが主催したトロントでの「物理学の最近の進歩」に関する講演シリーズにも強く影響を受けており、その講演シリーズではシルバースタインが「相対性理論と重力の特殊および一般化理論、および分光法」について、すべて数学的な観点から18回の講演を行った。^{[ 10 ]}

シルバースタインは1924年にトロントで開催された国際数学者会議で基調講演を行った。 「有限の世界半径とその宇宙論的意味合い」^{[ 11 ]}

1935年、アルバート・アインシュタインとの論争の末^{[ 12 ]} 、シルベルシュタインはアインシュタインの場の方程式の解^{[ 13 ]}を発表した。この解は、2つの点質量を表す2つの点特異点のみを持つ静的で軸対称な計量を記述しているように見えた。このような解は明らかに重力の理解に反する。支えるものも運動エネルギーもないため、2つの質量は互いの重力によって互いに引き合うはずであり、シルベルシュタインの解の静的な性質とは対照的である。このためシルベルシュタインは、A.アインシュタインの理論は欠陥があり、修正が必要だと主張した。これに対し、アインシュタインとネイサン・ローゼンは編集者宛ての手紙^{[ 14 ]}を発表し、シルベルシュタインの推論の重大な欠陥を指摘した。納得できなかったシルバースタインは、この議論を大衆紙に持ち込み、トロントのイブニング・テレグラム紙は1936年3月7日に「相対性理論への致命的な打撃がここで発せられた」と題する記事を掲載した。^{[ 15 ]}それにもかかわらず、アインシュタインが正しく、シルバースタインが間違っていた。2003年現在ワイルの軸対称計量族のすべての解（シルバースタインの解はその一例）には、重力の引力に抗して質量を静的な構成で保持する役割を担う特異構造（「支柱」、「ロープ」、「膜」）が必ず含まれている。^{[ 16 ]}

マーティン・クラウセンによれば、^{[ 17 ]}ルドヴィク・シルベルシュタインは、大気中、あるいは一般的に流体中の渦電流に関する一連の思考を開始した。彼は、シルベルシュタインがヴィルヘルム・ビャークネス（1862-1951）による基礎的な研究を先取りしていたと述べている。

• 1907: Bivectorielle Behandlung の電磁気学 Grundgleichungen、アン。物理学 22 579–86 & 24:783–4
• 1912年：相対性理論の四元数形式、Phil. Mag. 14 1912 790–809
• 1913年：四元数相対性理論に関する第二論文、Phil. Mag. 15 1913 135-144
• 1913年:ベクトル力学、^{[ 18 ]}第2版 1926年、マクミラン社。
• 1914年:相対性理論、マクミラン、第2版1924年。^{[ 19 ]}
• 1918年:光の電磁理論の基礎、ロングマンズ・グリーン社。
• 1918年:レンズ、プリズム、ミラーのあらゆる光学系を通過する光線の追跡の簡略化された方法、Longmans, Green & Co.
• 1919年：『ベクトル代数の要素』、ロングマンズ・グリーン社。
• 1920年：スペクトルの量子論に関する報告、アダム・ヒルガー。
• 1922年:写真露光の量子論、Philosophical Magazine第6シリーズ、第44巻:257–73および44:956–68。
• 1924年:一般相対性理論と重力理論、D.ヴァン・ノストランド、^{[ 20 ]}
• 1930年:宇宙の大きさ、オックスフォード大学出版局^{[ 21 ] [ 22 ]}
• 1933年:因果律: 自然の法則か自然主義者の格言か、マクミラン^{[ 23 ]}