Quadro-negro de Einstein - Einstein's Blackboard

Quadro-negro de Einstein no Museu de História da Ciência em Oxford .

O quadro - negro de Einstein é um quadro - negro que o físico Albert Einstein (1879–1955) usou em 16 de maio de 1931 durante suas palestras durante uma visita à Universidade de Oxford, na Inglaterra. O quadro negro está na coleção do Museu de História da Ciência de Oxford .

Visão geral

A palestra em que o quadro-negro foi usado foi a segunda de três, proferida na Rhodes House em South Parks Road . A visita de Einstein para dar as Palestras Rhodes, e também para receber o título honorário de Doutor em Ciências da Universidade de Oxford, em 23 de maio de 1931, foi organizada pelo físico Frederick Lindemann . A primeira palestra de Einstein foi sobre relatividade , a segunda sobre cosmologia e a terceira sobre teoria do campo unificado . Todas as palestras foram ministradas em alemão . Um breve relato da segunda palestra foi dado no The Times e na Nature . Um resumo de todas as três palestras pode ser encontrado nos Arquivos do Museu de Oxford para a História da Ciência.

O quadro-negro foi resgatado com outra placa por dons (incluindo o químico EJ Bowen , o zoólogo Gavin de Beer e o historiador da ciência Robert Gunther ) e formalmente doado pelo Diretor da Casa de Rodes, Sir Francis James Wylie . A escrita na lousa, embora de natureza efêmera , é de interesse histórico porque as equações apresentadas são retiradas de um modelo do universo proposto por Einstein em maio de 1931 conhecido como universo de Friedmann-Einstein . As últimas três linhas na lousa são estimativas da densidade da matéria no universo ρ , o raio do universo P e o intervalo de tempo t da expansão do universo, respectivamente ("LJ" na lousa indica " anos-luz " em alemão ) Recentemente, foi demonstrado que essas estimativas contêm um erro numérico sistemático.

O quadro-negro é considerado um objeto ou artefato "mutante" porque não serve mais ao propósito filosófico de um quadro-negro, ou seja, o armazenamento temporário de informações. Ao manter os escritos de Einstein nele para sempre, o quadro-negro tornou-se outra coisa e só pode voltar ao seu propósito original se for apagado. Um segundo quadro-negro usado por Einstein durante a palestra também foi doado ao museu, mas foi acidentalmente limpo por um limpador de museu.

Einstein voltou para Oxford novamente em 1932 e 1933 antes de se estabelecer na Universidade de Princeton, nos Estados Unidos, para o resto de sua vida.

A ciência do quadro-negro

Em 2013, foi apontado que as equações do quadro-negro Oxford foram retiradas diretamente de um artigo-chave sobre cosmologia relativística escrito por Einstein em abril de 1931 e publicado nos Proceedings of the Royal Prussian Academy of Science em 9 de maio daquele ano. O artigo, conhecido como universo de Friedmann-Einstein , é de significado histórico porque constituiu a primeira publicação científica em que Einstein abraçou a possibilidade de um cosmos de raio variável no tempo. No artigo, Einstein adota a análise de 1922 de Alexander Friedman de modelos relativísticos de um universo de raio variável no tempo e curvatura positiva, mas define a constante cosmológica para zero, declarando-a redundante, prevendo um universo que se expande e se contrai ao longo do tempo. (O trabalho às vezes é conhecido como o modelo de universo de Friedmann-Einstein). Com o uso das observações de Edwin Hubble de uma relação linear redshift / distância para as nebulosas espirais, Einstein extrai de seu modelo estimativas de ρ ~ 10 −26 g / cm 3 , P ~ 10 8 anos-luz e t ~ 10 10 anos para a densidade da matéria, o raio do cosmos e o intervalo de tempo da expansão cósmica, respectivamente. Esses valores são exibidos nas últimas três linhas no quadro-negro Oxford (embora as unidades de medida não sejam especificamente declaradas para a estimativa de densidade, as unidades cgs estão implícitas nos outros cálculos).

O papel do quadro-negro no esclarecimento de um erro

Também foi notado que as estimativas numéricas dos parâmetros cósmicos no artigo de Einstein de 1931 - e no quadro-negro - contêm um erro sistemático. A análise do artigo de 1931 mostra que, dada a constante de Hubble contemporânea de 500 km s −1 Mpc −1 , as estimativas de Einstein de densidade cósmica, raio e intervalo de tempo deveriam ter sido ρ ~ 10 −28 g / cm 3 , P ~ 10 8 luz -anos e t ~ 10 9 anos, respectivamente. Uma linha na lousa, não incluída no artigo publicado, torna clara a natureza do erro de Einstein. Na quarta linha do quadro, Einstein obtém um valor de 10 −53 cm −2 para a quantidade D 2 , definida na linha superior do quadro como D = (1 / c). (1 / P). (DP / dt), ou seja, a constante de Hubble dividida pela velocidade da luz. Cálculos simples mostram que o valor contemporâneo da constante de Hubble de fato implica um valor de D 2 ~ 10 −55 cm −2 (ou 10 −51 m −2 ) para esta quantidade. Parece que Einstein tropeçou ao converter megaparsecs em cm, dando uma densidade de matéria que era muito alta por um fator de cem, um raio cósmico que era muito baixo por um fator de dez e um intervalo de tempo para a expansão que era muito alto por um fator de dez. Esses erros foram corrigidos em uma revisão posterior da cosmologia relativística escrita por Einstein em 1945.

Quadro negro Nottingham

Um quadro-negro usado por Einstein em uma palestra pública na Universidade de Nottingham em 6 de junho de 1930 também foi preservado após a palestra e agora está nos arquivos da universidade.

Referências

links externos

Coordenadas : 51,75443 ° N 1,25519 ° W 51 ° 45 16 ″ N 1 ° 15 19 ″ W /  / 51,75443; -1,25519