Woldemar Voigt

Woldemar Voigt, född den 2 september 1850 i Leipzig och död 13 december 1919 i Göttingen, var en tysk fysiker, som lämnade bestående bidrag till modern teoretisk fysik.

Woldemar Voigt
Woldemar Voigt (1850 - 1919) Woldemar Voigt (1850 - 1919)
Född	2 september 1850 Leipzig, Saxen, Tyskland
Död	13 december 1919 Göttingen, Tyskland
Bosatt i	Tyskland
Medborgarskap	Tyskt
Nationalitet	Tysk
Forskningsområde	Fysik
Institutioner	Göttingens universitet
Alma mater	Königsbergs universitet
Doktorandhandledare	Franz Ernst Neumann
Nämnvärda studenter	Paul Drude Jan Kroo Karl Körner m fl
Känd för	Voigtnotation Voigtprofil Voigteffekten
Har influerat	Hendrik Lorentz

Voigt var en elev till Franz Ernst Neumann. Han sysslade med kristallfysik, termodynamik och elektrooptik. Hans främsta verk är Lehrbuch der Kristallphysik från 1910. Han upptäckte Voigteffekten 1898 och introducerade begreppet tensor i sin gällande betydelse 1899. Voigtprofil och Voigtnotation är andra termer som han givit namn åt.

Voigt var även skicklig amatörmusiker och känd som Bach-entusiast.

1887 formulerade Voigt en form av Lorentztransformationen^[1] mellan ett referenssystem i vila och ett system i rörelse med hastigheten ${\displaystyle v}$ i ${\displaystyle x}$-riktningen. Transformationen gällde, vilket Voigt själv påtalade, ett specifikt problem och berörde inte idéerna kring en allmän koordinattransformation, som fallet är i den speciella relativitetsteorin. Ernst & Hsu (2001) föreslår dock den alternativa tolkningen att Voigt var först.

Voigttransformationen

I samband med Dopplereffekten och ett inkompressibelt medium utvecklade Voigt 1887 en transformation, som i modern notation kan skrivas:^[2][3]

${\displaystyle x^{\prime }=x-vt,\quad y^{\prime }={\frac {y}{\gamma }},\quad z^{\prime }={\frac {z}{\gamma }},\quad t^{\prime }=t-x{\frac {v}{c^{2}}}}$ ,

där ${\displaystyle \gamma =1/{\sqrt {1-v^{2}/c^{2}}}}$, den så kallade Lorentzfaktorn.

Om den högra sidan av hans ekvationer multipliceras med ${\displaystyle \gamma }$, så blir de desamma som den moderna Lorentztransformationen. Hermann Minkowski medgav 1908 att Voigt var den förste att undersöka de transformationer som spelar huvudrollen i relativitetsprincipen år 1887. Även Hendrik Lorentz (1909) har noterats uttala att han skulle kunnat ta dessa transformationer för sin teori om elektrodynamik snarare än att utveckla sina egna, om han bara hade känt till dem.

Därför är det av intresse att granska följderna av Voigts transformationer ur denna synvinkel. Lorentz borde då själv ha sett att transformationen introducerade såväl samtidighetens relativitet som tidsdilatation. I Voigts teori är ljushastigheten invariant, men hans transformationer blandar en relativistisk "boost" med en omskalning av rumtiden. Maxwells elektrodynamik är både skalinvariant och Lorentzinvariant, så att även kombinationen blir invariant. Skalenliga transformationer är dock inte en symmetri hos alla naturlagar, endast vid elektromagnetism. Dessa transformationer har därför inte ansetts rakt av kunna användas att formulera en relativitetsprincip.

Noter och referenser

1. Ernst, A. och Hsu, J.-P.; First proposal of the universal speed of light by Voigt 1887 Chinese Journal of Physics (2001), sid 211-230 Vol 39-3; En engelsk översättning av Voigt (1887a).
2. Miller (1981), 114–115
3. Pais (1982), Kap. 6b

• Miller, Arthur I. (1981), Albert Einstein’s special theory of relativity. Emergence (1905) and early interpretation (1905–1911), Reading: Addison–Wesley, ISBN 0-201-04679-2

• Pais, Abraham (1982), Subtle is the Lord: The Science and the Life of Albert Einstein, New York: Oxford University Press, ISBN 0-19-520438-7

Externa länkar

• CHINESE JOURNAL OF PHYSICS (juni 2001) pdf av Ernst, Andreas och Hsu Jong-Ping
• Ljusets relativitet (Matematik)
• Bach experten Woldemar Voigt