Sejarah kerelatifan khas

Kertas-kertas kerja Einstein (1905)

Pada tahun 1905, Albert Einstein menerbitkan kertas kerja "Elektrodynamik" [Ein05c]. Kertas kerja itu yang menerbitkan persamaan-persamaan Lorentz daripada Prinsip Kerelatifan dan kemalaran kelajuan cahaya yang diperhatikan, tidak mengandaikan sebarang eter. (Disebabkan eter tidak digunakan dalam terbitannya, banyak ahli fizik menggunakan prinsip parsimoni untuk mengeluarkannya sama sekali kerana, sebagaimana dengan perumusan Poincare, tidak terdapatnya kelajuan seragam berbanding dengan eter yang dapat dikesan). Einstein hendak tahu tentang apa yang tak berubah bagi semua pemerhati. Sebilangan terbitan moden menggunakan geometri, termasuk teorem Pythagoras.
Tajuk asal untuk kertas kerja Einstein yang diterjemahkan daripada bahasa Jerman adalah "Mengenai Elektrodinamik untuk Jasad Bergerak". Max Planck menyarankan penggunaan istilah "kerelatifan" untuk menekankan tanggapan penjelmaan hukum-hukum fizik antara pemerhati yang bergerak berbanding satu dengan lain. Istilah 'Khas' dimasukkan kemudian oleh Einstein untuk membezakannya daripada teori kerelatifan am.
Dalam kertas kerja 27 September 1905 yang bertajuk, "Adakah Inersia Jasad Bergantung Kepada Kandungan Tenaga?" ("Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?") dalam Annalen der Physik [Ein05d], Einstein menonjolkan rumus E = mc². Beliau menganggap bahawa persamaan kesetaraan adalah amat penting kerana ia menunjukkan bahawa satu zarah berjisim mempunyai tenaga, iaitu "tenaga rehat", yang tidak sama dengan tenaga kinetik dan tenaga keupayaan yang klasik. Einstein merupakan orang pertama untuk menyarankan bahawa ketika satu jasad menghilangkan tenaga (baik melalui sinaran mahupun [haba]]) sebanyak E, jisimnya akan dikurangkan sebanyak E/c^2 — suatu generalisasi untuk idea kesetaraan jisim-tenaga daripada "bendalir rekaan" yang dicadangkan oleh Poincare.
Kertas kerja Einstein, Elektrodynamik, tidak mengandungi sebarang rujukan kepada kepustakaan lain. Kertas itu pernah menyebut nama Lorentz, tetapi hanya dalam §9, bahagian II yang berkaitan dengan pengolahan medan elektromagnet. Nama Poincare langsung tidak disebut.

Mengenang kembali kerelatifan khas

Seseorang mungkin bertanya, "Adakah pengasas-pengasas kerelatifan khas diperlukan untuk mereka matematik baru bagi model matematik yang merupakan teori ruang-masa?" Jawapannya adalah bahawa kita kini melihatkan kerelatifan khas sebagai satu sudut algebra linear, tetapi pada masa Lorentz, Einstein, dan Minkowski, bidang itu masih dalam peringkat awal; tidak terdapat buku teks tentang algebra linear kerana ruang vektor moden dan teori transformasi, serta tatatanda matriks Cayley yang menyatukan bidang itu, masih belum mendapat sambutan. Transformasi-transformasi Lorentz yang benar adalah sebuah konsep pemetaan yang terwujud dalam pendaraban tesarin, suatu idea yang dikemukakan oleh James Cockle pada tahun 1848. Dalam hayatnya yang pendek (34 tahun), William Kingdon Clifford menggunakan pendaraban ini dengan nama "algebra motor". Syarahan "Prinsip-prinsip Algebra Fizik" oleh Alexander MacFarlane pada tahun 1891 kepada Persatuan Amerika untuk Kemajuan Sains menandakan permulaan perbincangan awam untuk matematik ini dalam konteks fizik akademik. Ceramah itu telah diterbitkan dalam Prosiding AAAS dan MacFarlane sendiri juga menyebarluaskan teksnya dalam bentuk risalah.
Ruang Minkowski, yang dapat diperlihatkan sebagai kuaternion hyperbola yang telah dilembutkan, tertimbul di bawah premis bahawa setiap subsatah ruang masa mempunyai struktur nombor kompleks terbelah. Premis ini yang diambil daripada syarahan MacFarlane (1891) mencetuskan suatu gerak balas yang penting pada dekad 1890-an dan menyebabkan penyemakan MacFarlane pada tahun 1900.

Kritikan terhadap kerelatifan khas

Kritikan-kritikan terhadap teori kerelatifan biasanya dibuat daripada beberapa sudut pandangan yang berbeza. Kritikan-kritikan awal menumpukan kepada ketiadaan bukti, tetapi bukti-bukti moden sangat banyak. Banyak orang nampaknya mempercayai, atau mungkin berharap, bahawa dunia ini tidak bersifat seperti apa yang amat banyak uji kaji telah menunjukkan. Kebanyakan yang lain kelihatan salah faham tentang fizik itu dan gagal untuk memahami teori yang berkenaan.
Herbert Dingle merupakan seorang ahli astrofizik bereputasi baik yang pada mula-mulanya menjadi penyokong dan pengarang buku untuk kerelatifan, tetapi tafsirannya terhadap kerelatifan khas mempunyai perbezaan yang tidak ketara berbanding dengan tafsiran Einstein. Akhirnya, beliau memutuskan bahawa teori kerelatifan khas tidak tekal, dan memulakan pengutukan teori itu sepanjang hayatnya. Sebahagian besar 'bukti'nya yang menunjukkan bahawa teori kerelatifan khas tidak tekal telah ditolak oleh ahli-ahli sains yang lain, dan teori alternatifnya tidak serasi dengan bukti uji kaji.