Теодо́р Франц Эдуа́рд Калу́ца ( нем. Theodor Franz Eduard Kaluza ; 9 ноября 1885 ( 1885-11-09 ) , Ратибор — 19 января 1954 , Гёттинген ) — немецкий учёный , предложивший ввести в математическую физику пятое измерение, послужившее основой для теории Калуцы — Клейна .

Биография

Калуца родился в маленьком силезском городе Ратибор, принадлежавшем тогда Германии (ныне — польский Рацибуж в 80 км к юго-западу от Катовице ).

Отец Калуцы был известным лингвистом , чьи работы по фонетике немецкого языка и по анализу стихов Чосера пользовались большой популярностью у современников. Благодаря влиянию отца, Калуца стал редким знатоком лингвистики, изучив 15 языков, включая древнееврейский, арабский, венгерский и литовский. На всю жизнь у него сохранился интерес к языкам, литературе и философии.

В 18 лет Калуца поехал учиться в Кёнигсберг , город Канта . В Кёнигсбергском университете , гордившемся своей математической школой, Калуца проучился на математическом факультете с 1903 по 1908 год . В 1909 году он защитил докторскую диссертацию по теме преобразований Чирнгауза и получил пост приват-доцента .

В апреле 1919 года Калуце удалось посредством введения «свёрнутого» пятого измерения доказать возможность объединить уравнения электромагнетизма и гравитации в обычном 4-мерном пространстве.

Кроме теории пятимерного пространства и общей теории относительности , Калуца публиковал статьи как по чистой математике, так и по вопросам математической физики; он занимался построениями моделей атомного ядра и общими вопросами энергетики. В 1929 году Калуца получил пост профессора в Киле . В 1933 году он получил ставку профессора в Гёттингене , где проработал до смерти. Калуца скоропостижно скончался 19 января 1954 года , за два месяца до получения звания «профессор-эмеритус».

Теория Калуцы — Клейна

В 1918 году немецкий математик Герман Вейль предпринял попытку создать первую единую теорию поля, или теорию всего , в которой электромагнитное и гравитационное поля являлись бы геометрическими свойствами пространства-времени. Математически и эстетически эта теория была настолько элегантна, что Эйнштейн сразу же увлёкся ею. Тем не менее, в том же году выяснилось, что в этой теории были существенные пробелы. Пленённый красотой идей Вейля, Калуца решился предложить свой оригинальный подход к единой теории поля. В апреле 1919 года Калуце удалось посредством введения «свернувшегося» пятого измерения доказать возможность объединить уравнения электромагнетизма и гравитации в обычном 4-мерном пространстве. Таким образом, Калуца пришел к выводу, что в 5-мерном пространстве гравитация и электромагнетизм едины. Калуца изложил свою теорию в письме к Эйнштейну, и тот посоветовал ему продолжить занятия этой темой.

У Калуцы не было никаких доказательств того, что мир является 5-мерным, но инстинкт подсказывал Эйнштейну, что красота его математических выкладок могла свидетельствовать об их верности. В конце концов, Эйнштейн подал статью Калуцы ( нем. Zum Unitätsproblem der Physik ) в Прусскую академию наук в 1921 году и сам опубликовал работу о 5-мерном методе. Современники отнеслись к теории Калуцы как к математическому упражнению, лишённому физического смысла. Вскоре и Эйнштейну пришлось разочароваться в этой теории, потому что электрону в ней места не нашлось. В 1926 году теория Калуцы была расширена шведским физиком Оскаром Клейном и стала известна под названием теории Калуцы — Клейна. Эйнштейн вернулся к ней в 1930 году , но и на сей раз его попытки создать теорию всего оказались безуспешными.

Большинство физиков скептически отнеслись к Калуце. Его теории более 50 лет пролежали в забвении на пыльных полках истории математики. До 1980-х годов они казались лишь странным математическим казусом, пока Майкл Грин и Джон Шварц не показали, что теория суперструн способна объединить как гравитацию с электромагнетизмом, так и сильные и слабые взаимодействия . Эта теория оперирует 10-мерным пространством, притом что 6 «лишних» измерений считаются «свёрнутыми». Таким образом, теория Калуцы — Клейна заново возродилась. Эта судьба теории, сначала отвергнутой и высмеянной, а затем пересмотренной и возродившейся, была описана в исправленном издании книги «The New Ambidextrous Universe», написанной популяризатором науки Мартином Гарднером .

Примечания

Литература

• Kaluza T. // Sitzungsberichte Preußische Akademie der Wissenschaften. — 1921. — С. 966—972 .
• // Из архива Мак Тьютора
• Элизабета Левин . Селестиальные близнецы. — М.: Амрита-Русь, 2006. — 560 с. :илл. ISBN 5-94355-445-9 . — С. 364—403
• Храмов Ю. А. Калуца Теодор Франц Эдуард (Kaluza Theodor Franz Eduard) // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера . — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука , 1983. — С. 124. — 400 с. — 200 000 экз.

См. также

• Теория Калуцы — Клейна
• Теория струн