A History of the Theories of Aether and Electricity

A History of the Theories of Aether and Electricity és un dels tres llibres escrits pel matemàtic britànic Sir Edmund Taylor Whittaker FRS FRSE sobre l'història de la teoria electromagnètica, que comprén el desenroll del electromagnetisme clàssic, l'òptica i les teories de l'éter. La primera edició del llibre, subtitulada From the Age of Descartes to the Close of the Nineteenth Century, va ser publicada en 1910 per Longmans, Green. El llibre comprén l'història de les teories de l'éter i el desenroll de la teoria electromagnètica fins a el XX. A principis de la década de 1950, Thomas Nelson va publicar una segona edició, ampliada i revisada, que constava de dos volums i ampliava l'alcanç del llibre per a incloure el primer quarto de el XX. El primer volum, subtitulat Les teories clàssiques, es va publicar en 1951 i va servir com a edició revisada i actualisada del primer llibre. El segon volum, subtitulat Les teories modernes (1900-1926), es va publicar dos anys més vesprada, en 1953, i va ampliar esta obra comprenent els anys 1900 a 1926. A pesar d'una notòria controvèrsia sobre les opinions de Whittaker sobre l'història de la relativitat especial,tractada en el volum dos de la segona edició, els llibres es consideren referències autorisades sobre la història de l'electricitat i el magnetisme, aixina com clàssics de l'història de la física.

El llibre original va tindre un bo acolliment, pero es va agotar a principis de la década de 1920.Whittaker creïa que una nova edició devia incloure els alvanços de la física que varen tindre lloc a principis de el XX i es va negar a que es reimprimiera. Va escriure la segona edició del llibre despuix de la seua jubilació i va publicar Les teories clàssiques en 1951, que també va rebre elogis de la crítica. En el segon volum de 1953, Les teories modernes (1900-1926), Whittaker va argumentar que Henri Poincaré i Hendrik Lorentz varen desenrollar la teoria de la relativitat especial abans que Albert Einstein, una afirmació que ha segut rebujada per la majoria dels historiadors de la ciència. Encara que en general les crítiques del llibre varen ser positives, pel seu paper en esta disputa sobre la prioritat de la relativitat, rep moltes menys cites que els atres volums, fòra de les referències a la controvèrsia.

Antecedents

El llibre es va escriure originalment en el periodo immediatament posterior a la publicació dels documents Annus Mirabilis d'Einstein i varis anys despuix dels primers treballs de Max Planck; va ser un periodo de transició per a la física, en el que la relativitat especial i l'antiga teoria quàntica estaven guanyant terreny. El llibre servix per a documentar els alvanços de l'electricitat i el magnetisme abans de la revolució quàntica i el naiximent de la mecànica quàntica. Whittaker ya era un matemàtic consagrat quan es va publicar este llibre, i va aportar unes qualificacions úniques a la seua autoria. Com a professor del Trinity College, des de la seua elecció com a membre en 1896, Whittaker va impartir classes alvançades d'espectroscòpia, astrofísica i electroóptica. El seu primer llibre, Anàlisis modern, es va publicar inicialment en 1902 i va seguir sent una referència estàndar per als matemàtics aplicats. La seua segona obra important, Dinàmica analítica, un llibre de text de física matemàtica, es va publicar en 1906 i, segons Victor Lenzen en 1952, "seguix sent la millor exposició de la matèria al més alt nivell possible".

Un retrat de E. T. Whittaker realisat en 1933 per Arthur Trevor Haddon

Whittaker va escriure la primera edició en el seu temps lliure, quan tenia trentasset anys, época en la que eixercia com a Astrònom Real d'Irlanda a partir de 1906. La relativa chala del càrrec li va permetre dedicar temps a la llectura de l'obra, en la que va treballar fins a la seua publicació en 1910.Durant este mateix periodo, Whittaker també va publicar el llibre The theory of optical instruments (La teoria dels instruments òptics) en 1907, ademés de publicar huit artículs, sis d'ells sobre astronomia, durant el mateix periodo. També va continuar realisant investigacions fonamentals sobre dinàmica analítica en el Trinity College de Dublín durant tot este periodo.

La versió original del llibre va ser elogiada universalment i es va considerar una obra de referència autorisada en l'història de la física, a pesar de la seua dificultat per a conseguir-la més allà dels anys 20.Quan la primera edició del llibre es va agotar, va haver un llarc retart abans de la publicació de l'edició revisada en 1951 i 1953. El retart es va deure, en paraules del propi Whittaker, a la seua opinió de que "qualsevol nova edició deuria descriure els orígens de la relativitat i la teoria quàntica, i el seu desenroll des de 1900".La tasca requeria més temps del que li permetia la seua carrera com a matemàtic, per lo que el proyecte va quedar aparcat fins que es va jubilar de la seua càtedra en l'Universitat d'Edimburc en 1946.

De l'época de Descartes a finals de el XIX

La primera edició del llibre, escrita en 1910, dona conte detallada de les teories de l'éter i el seu desenroll des de René Descartes fins a Hendrik Lorentz i Albert Einstein, incloent les aportacions d'Hermann Minkowski. El volum se centra en gran mida en les teories de l'éter, Michael Faraday i James Clerk Maxwell, dedicant a cada u d'ells un o més capítuls. Va tindre un bo acolliment i va consagrar a Whittaker com respectat historiador de la ciència. El llibre es va agotar i no va estar disponible durant molts anys abans de la publicació de la segona edició, ya que Whittaker es va negar a reimprimirlo. Publicat en Estats Units abans de 1925, el llibre és ara de domini públic en Estats Units i ha segut reimpreso per vàries editorials.

Resumixen

El llibre consta de dotze capítuls que comencen en una discussió sobre les teories de l'éter en el XVII, centrant-se en gran mida en René Descartes, i terminen en una discussió de l'electrònica i les teories de l'éter a finals de el XIX, cobrint àmpliament les contribucions d'Isaac Newton, René Descartes, Michael Faraday, James Clerk Maxwell i J. J. Thomson. El llibre seguix seqüències llògiques de desenroll, per lo que els capítuls són en cert modo independents; el llibre no és totalment cronològic. El llibre utilisa l'anàlisis vectorial en tot moment i hi ha una taula explicativa al principi del llibre per a aquells que no estiguen familiarizados en la notació vectorial.

El primer capítul comprén el desenroll de la teoria de l'éter en el XVII. Partint de les conjectura de Descartes, el capítul se centra en les aportacions de Christiaan Huygens i Isaac Newton, a l'hora que destaca els treballs de Petrus Peregrinus, William Gilbert, Pierre de Fermat, Robert Hooke, Galileo i Ole Rømer. El capítul 2 tracta del desenroll matemàtic inicial del camp magnètic abans de l'introducció del potencial vectorial i el potencial escalar, i comprén l'acció a distància. El tercer capítul tracta del galvanismo, començant en Luigi Galvani i estenent-se fins a la teoria del circuit de Georg Ohm. El quart capítul comprén els primers desenrolls de les teories de l'éter luminífero, des de James Bradley fins a Augustin-Jean Fresnel. El quint capítul comprén els desenrolls que tenen lloc sobretot a lo llarc de la primera mitat de el XIX, en algunes contribucions de Joseph Valentin Boussinesq i Lord Kelvin. Ací es modela l'idea de l'éter luminífero com un sòlit elàstic. El capítul 6 se centra casi exclusivament en els experiments de Michael Faraday. El capítul sèt tracta dels matemàtics que varen treballar despuix de Faraday pero abans de James Clerk Maxwell i que varen adoptar punts de vista de l'acció a distància per damunt de les llínees de força de Faraday. El capítul inclou un anàlisis de les contribucions realisades per Franz Neumann, Wilhelm Eduard Weber, Bernhard Riemann, James Prescott Joule, Hermann von Helmholtz, Lord Kelvin, Gustav Kirchhoff i Jean Peltier. El capítul 8 se centra en les contribucions de Maxwell a l'electromagnetisme i el capítul 9 detalla els desenrolls posteriors a les publicacions de Maxwell dels models de l'éter. Aportacions de Lord Kelvin, Carl Anton Bjerknes, James MacCullagh, Bernhard Riemann, George Francis FitzGerald i William Mitchinson Hicks. El dècim capítul tracta dels físics que varen seguir els passos de Maxwell a mitan de el XIX, en contribucions de Helmholtz, Fitzgerald, Weber, Hendrik Lorentz, H. A. Rowland, J. J. Thomson, Oliver Heaviside, John Henry Poynting, Heinrich Hertz i John Kerr. El capítul 11 tracta de la conducció en sòlits i gasos, des dels treballs de Faraday, tractats en el capítul sext, fins als de J. J. Thomson, mentres que el capítul final dona conte de les teories de l'éter a finals de el XIX, terminant en els treballs d'Owen Willans Richardson a finals de sigle.

Contingut de la 1ª edició

#	Titule
1	La teoria de l'éter en el XVII
2	Ciència elèctrica i magnètica, abans de l'introducció dels potencials
3	El galvanismo, de Galvani a Ohm
4	El mig luminífero, de Bradley a Fresnel
5	L'éter com a sòlit elàstic
6	Faraday
7	Els electricistes matemàtics de mitan de el XIX
8	Maxwell
9	Models de l'éter
10	Els seguidors de Maxwell
11	Conducció en solucions i gasos, de Faraday a J. J. Thomson
12	La teoria de l'éter i els electrons en els últims anys de el XIX

Resenyes

El llibre va rebre vàries crítiques en 1911, inclosa una del físic C. M. Sparrow[4], qui va escriure que el llibre està a l'altura del llegat deixat por A Course in Modern Analysis i A Treatise on the Analytical Dynamics of Particles and Rigid Bodies de Whittaker. A continuació, va senyalar vàries àrees ampliables del llibre abans de passar a afirmar: "És d'esperar que un llibre d'esta naturalea continga alguns menuts errors o inexactitudes, pero els dos que hem observat són de caràcter massa trivial com per a meréixer menció, i no afecten en modo algun a l'excelència general de l'obra. El llibre està imprés de forma atractiva i notablement lliure de erratas". Una atra resenya del llibre de 1911 ho va considerar un “excelent volum” i va predir que “serà ben rebut per tots els físics com una valiosa contribució”Una tercera resenya del llibre de 1911 ho va elogiar per la seua cuidadosa descripció dels alvanços, afirmant que “el tractament dels alvanços més importants, sense ser (exhaustiu), és suficientment adequat per a definir-los clarament en el seu marc històric”.

Entre atres crítics, E. B. Wilson, en una resenya de 1913, senyalava una teoria que Whittaker havia passat per alt abans de continuar dient: "No és necessari entrar en més detalls sobre el contingut d'esta Història, que deuria ser i serà àmpliament llegida. Baste dir que un estudi cuidadós de tota l'obra dos voltes, i de moltes porcions d'ella vàries voltes, no deixa més que una resolució, a saber, continuar l'estudi indefinidament; perque sempre hi ha alguna cosa nou que deprendre a on tant material està tan ben presentat. "Una segona resenya de 1913, de Herbert Hall Turner, va escriure que el "llibre és provablement el major acte de pietat cap al passat que s'ha produït en esta generació" i que "semblaria aconsellable mantindre el llibre en un dels estants de fàcil accés de l'estudi, a on puga ser consultat constantment"El llibre també va rebre una resenya positiva en italià en 1914.

Varis crítics del primer volum de la segona edició varen elogiar esta edició en les seues resenyes. A. M. Tyndall, va escriure en 1951 que recordava lo agradable i instructiva que havia segut la llectura d'esta edició cuarenta y uno anys abans.Carl Eckart va escriure en 1952 que el llibre "ha segut l'obra de referència autorisada per als aspectes històrics de les teories de l'òptica, l'electromagnetisme i l'éter"."En 1952, Victor Lenzen va escriure que el llibre era"sense rival en el seu camp" En el seu resenya de 1952, W. H. McCrea va escriure que "oferia un relat magníficament ben travat del seu tema".

Vore també

• The Maxwellians:-Llibre de Bruce J. Hunt que detalla el desenroll de l'electromagnetisme

• Cronologia de l'electromagnetisme i l'òptica clàssica:-Llista dinàmica dels principals acontenyiments en l'història de l'electromagnetisme i la història de l'òptica
• Història de la química:-L'història de la química des de l'antiguetat fins a l'época moderna
• Història de l'ingenieria elèctrica:-Detalla el desenroll de l'ingenieria elèctrica
• Diàmetros conjugats § De l'hipérbola:-Expressió sucinta del principi de relativitat en una noció geomètrica clàssica

Bibliografia

Prioritat relativitat

• Born, Max (1956). Physics in my Generation. Pergamon Press. OCLC 427382550.
• Holton, Gerald (1960). "On the Origins of the Special Theory of Relativity" (PDF). Revista Americana de Física. 28 (7): 627–636. Bibcode:1960AmJPh..28..627H. doi:10.1119/1.1935922.
• Scribner, Charles Jr. (1964). "Henri Poincaré and the principle of relativity". Revista Americana de Física. 32 (9): 672–678. Bibcode:1964AmJPh..32..672S. doi:10.1119/1.1970936.
• Born, Max; Einstein, Albert (1971). The Born-Einstein Letters: Correspondence between Albert Einstein and Max and Hedwig Born from 1916–1955, with commentaries by Max Born. Walker. ISBN 978-0-333-11267-0. OCLC 243246354.
• Miller, Arthur I. (1981). Albert Einstein's Special Theory of Relativity: Emergence (1905) and early interpretation, 1905-1911. Reading, Massachusetts: Addison-Wesley. ISBN 0-201-04680-6. OCLC 5894058.
• Torretti, R. V. (1983). Relativity and Geometry. Pergamon Press. ISBN 0-08-026773-4. OCLC 230608803.

Resenyes notables

• Turner, H. H. (1913). "Review of History of the Theories of Aether and Electricity". The Mathematical Gazette. 7 (105): 116. doi:10.2307/3603314. ISSN 0025-5572. JSTOR 3603314.
• Wilson, E. B. (1913). "Review: E. T. Whittaker, A History of the Theories of Aether and Electricity from the Age of Descartes to the Close of the Nineteenth Century". Bolletí de la Societat Matemàtica Americana. 19 (8): 423–427. doi:10.1090/S0002-9904-1913-02381-4.
• Tyndall, A. M. (1951). "History of the Theories of Aether and Electricity". Bolletí de Física. 2 (23): 7. doi:10.1088/0031-9112/3/23/008.
• Cohen, I. B. (1952). "Books". Scientific American. 186 (5): 80–85. Bibcode:1952SciAm.186i..80C. doi:10.1038/scientificamerican0552-80. JSTOR 24950682.
• Eckart, Carl (1952). "History of the Theories of the Aether and Electricity (Whittaker, Sir Edmund)". Journal of Chemical Education. 29 (5): 265. Bibcode:1952JChEd..29..265I. doi:10.1021/ed029p265.3.

• Heyl, Paul R. (1952). "Classical Physics". The Scientific Monthly. 74 (1): 59–60. ISSN 0096-3771. JSTOR 20853.
• Kemble, E. C. (1952). "A History of the Theories of Aether and Electricity, The Classical Theory". American Journal of Physics. 20 (3): 188–189. Bibcode:1952AmJPh..20..188W. doi:10.1119/1.1933161.
• Lenzen, V. F. (1952). "A History of the Theories of Aether and Electricity, the Classical Theories. Edmund Whittaker". Isis. 43 (3): 293–294. doi:10.1086/348142. JSTOR 227496.
• McCrea, W. H. (1952). "Review of History of Theories of the Aether and Electricity. I". The Mathematical Gazette. 36 (316): 138–141. doi:10.2307/3610345. JSTOR 3610345.
• Miller, Julius S. (1952). "Book Reviews". School Science and Mathematics. 52 (6): 498–508. doi:10.1111/j.1949-8594.1952.tb06911.x.
• Synge, John L. (1952). "Review of A History of the Theories of Aether and Electricity: (The Classical Theories)". The British Journal for the Philosophy of Science. 3 (10): 204–207. doi:10.1093/bjps/III.10.204. JSTOR 685564.
• Toulmin, Stephen (1952). "X.—New Books". Mind. 61 (242): 288–289. doi:10.1093/mind/LXI.242.288. JSTOR 2252303.
• Born, Max (1954). "Reviews". The British Journal for the Philosophy of Science. V (19): 261–263. doi:10.1093/bjps/V.19.261. JSTOR 685722.

• Brown, W. F. (1954). "A History of the Theories of Aether and Electricity. The Modern Theories, 1900–1926". Physics Today. 7 (11): 17. Bibcode:1954PhT.....7k..17W. doi:10.1063/1.3061437.
• Dyson, Freeman J. (1954). "Review of A History of the Theories of Aether and Electricity, Vol. II, Whittaker Edmund". Scientific American. 190 (3): 92–94. doi:10.1038/scientificamerican0354-92. JSTOR 24944499.
• Hagedorn, Rolf (1954). "Foundations of Modern Physics". Nature. 173 (4410): 838–839. Bibcode:1954Natur.173..838H. doi:10.1038/173838a0. S2CID 4296379.
• Bridgman, P. W. (1956). "History of the Theories of Aether and Electricity. Volume II, The Modern Theories, 1900–1926. Edmund Whittaker". Isis. 47 (4): 428–430. doi:10.1086/348516. JSTOR 226638.

• "A History of the Theories of Aether and Electricity: The Classical Theories". Journal of the American Medical Association. 149 (5): 523. 31 maig 1952. doi:10.1001/jama.1952.02930220113036.

• Holton, Gerald (1954). "Review of A History of the Theories of Aether and Electricity". The Scientific Monthly. 79 (3): 186–187. ISSN 0096-3771. JSTOR 21122.
• Whittaker, Edmund (1954). "History of the Theories of Aether and Electricity". Soil Science. 77 (5): 417. Bibcode:1954SoilS..77..417W. doi:10.1097/00010694-195405000-00012.

• Deutsch, Armin J. (1954). "Reviews". Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 66 (391): 214. Bibcode:1954PASP...66..214.. doi:10.1086/126700.
• Toulmin, Stephen (1955). "New Books". Mind. 64 (255): 422–423. doi:10.1093/mind/LXIV.255.422. ISSN 0026-4423. JSTOR 2251088.
• Navarro, Jaume (3 novembre 2020). "Whittaker, Einstein, and the History of the Aether: Alternative interpretation, blunder, or bigotry?". History of Science. 59 (3): 287–314. doi:10.1177/0073275320968408. ISSN 0073-2753. PMID 33143481. S2CID 226249197.
• Navarro, Jaume (2020). "Biography or Obituary? The Historiographical Value of the Death of the Ether". In Forstner, Christian; Walker, Mark (eds.). Biographies in the History of Physics: Actors, Objects, Institutions. Cham: Springer International Publishing. pp. 281–300. doi:10.1007/978-3-030-48509-2_16. ISBN 978-3-030-48509-2. S2CID 226640694.
• Gingras, Yves (1 març 2008). "The Collective Construction of Scientific Memory: The Einstein-Poincaré Connection and its Discontents, 1905–2005". History of Science. 46 (1): 75–114. Bibcode:2008HisSc..46...75G. CiteSeerX 10.1.1.455.6038. doi:10.1177/007327530804600103. S2CID 52065287.