7-2-23. V. Carlheim-Gyllensköld to Nobel Committee for Physics

Stockholm den 31 januari 1910

Till Kongl. Vetenskapsakademiens Nobelkomité för fysik

Undertecknad föreslår härmed till erhållande af Nobelpriset i fysik för 1910 Henri Poincaré i Paris för hans arbeten öfver elektromagnetiska oscillationer och elektronernas dynamik.

Om den teoretiska behandlingen af elektromagnetiska oscillationerna deras fortplantning och deras resonnans har Poincaré skrifvit en serie vigtiga meddelanden i Comptes-rendus, t. 111–117.

I ett meddlande Sur la théorie des oscillations hertziennes, i 113^de tomen af Comptes rendus, har han infört ett nytt begrepp, den retarderade potentialen, som sedan visat sig ha en vidsträckt användning. Han utgår ifrån Maxwells eqvationer för vektor potentialen,

$$A^{2}\frac{d^{2}\xi}{dt^{2}}=\Delta\xi-4\pi Au,\dots$$

der $\xi$, $\eta$, $\zeta$ äro komposanterna af vektorpotentialen, och $u$, $v$, $w$ af strömmen.

Denna formel sökte redan Riemann göra använding utaf i elektrodynamiken, men då han blott tog i betraktande elektriska kraften och icke den magnetiska, ledde detta icke till något resultat. Poincaré har visat att denna eqvation har en lösning, som erhålles som en definit integral öfver alla volymselement $d\tau$, och hvari potentialen af de särskilda volymselementen synas utbreda sig med ljusets hastighet. Denna funktion kallas derför den retarderade potentialen.

Upptäckten af den retarderade potentialen gjordes af Poincaré före Lorentz och andra. Han har äfven visat dess stora användbarhet vid studiet af alla beslägtade fenomen, såsom vid telegrafisteqvationen, som ger elektricitetens fortplantning i en tråd.

Poincaré har gifvit flera föreläsningsserier (Sur la propagation du courant en période variable sur une ligne munie de récepteur; & sur la télégraphie sans fil) publicerade i l’éclairage électrique och La lumière électrique. Här har han framställt en del matematiska teorier som bidraga till ett djupare förstående af telegrafiens problem. I en nyligen hållen föreläsningsserie i Göttingen (Sechs Vorlesungen; Teubner, 1909) har han särskildt uppehållit sig vid diffraktionen af elektriska vågor vid trådlös telegrafi och förklarat ur sjelfva eqvationerna för det elektromagnetiska fältet det öfverraskande resultat att de elektriska oscillationerna förmå gå jorden rundt.

Vid de elektriska oscillationernas resonnans har Poincaré först af alla påvisat den stora roll dämpningen spelar. Den rätta förklaringen var härigenom gifven till de af Sarazin och de la Rive upptäckta gåtfulla fenomenet af den multipla resonnansen, som af experimentatorerna tolkades på ett oriktigt sätt, en förklaring som tör öfrigt bildar utgångspunkten för V. Bjerknes mycket uppmärksammade experimentela arbete på detta område. Vidare har denna förklaring haft de största praktiska konseqvenser : den utgör grundvalen för den afstämda trådlösa telegrafin som förra året belönades med Nobelpris i F. Brauns person.

Till den moderna elektronteorin har Poincaré lemnat bidrag utmärkande sig för kritisk skärpa.

Poincaré gaf först en elegant teori för katodstrålarnes banor i ett heterogent magnetfält, hvilket fenomen experimentelt studerats af Hittoff och Birkeland, men ej var fullt förklaradt. Poincaré visade att katodstrålarne under inverkan af en magetpol röra sig i banor som utgöra geodetiska linier på en kon. Utgående ifrån detta resultat har prof. [Hormer] i Christiania utsträckt undersökningen till en magnetiserad sfer, och utarbetat sin berömda teori för katodstrålarnas banor i verldsrymden under inflytande af jordens magnetism.

I Vol. VIII af Rendiconti del circolo matematico di Palermo har Poincaré publicerat ett vigtigt arbete öfver elektronernas dynamik.

Elektronteorin hvilar på antagandet att etern är i hvila. Denna förutsättning medför vigtiga följder på optikens område, i det att strålens väg måste röna inflytande af materiens rörelse. Det är bekant att man genom fenomenet af ljusets aberration ej som man hoppats lyckats påvisa jordens absoluta hastighet i förhållande till etern; äfven sedan Michelson uttänkt ett experiment der små termer af andra ordningen i afseende på förhållandet mellan hastigheterna skulle bli märkbara, misslyckades man att finna någon relativ hastighet, hvarur man slutit till den generela omöjligheten att observera absolut rörelse i naturen, en princip som är känd under namnet relativitetsprincipen.

En förklaring af relativitetsprincipen framstäldes af Lorentz. Grundtanken är att ett system i rörelse är en exakt bild af ett system i hvila, eller att rörelseeqvationerna ej undergå någon ändring vid vissa transfomationer. Deraf följer att elektronerna deformeras vid rörelse, så att de sferiska elektronerna förkortas i rörelsens led till ellipsoider under det att de transversala axlarna bli oförändrade. Lorentz gör vidare antagandet att alla dimensioner i en kropp i rörelsens riktning förkortas i proportion af qvadraten på hastigheten. Lorentz har vidare måst anta att alla krafter af icke elektromagnetisk natur förändras på samma sätt af translationen.

Denna förklaring innebär motsägelser och osannolikheter och har rönt mycken opposition såsom en konstlad nödfallsutväg. Poincaré har i sin afhandling lyckats aflägsna svårigheterna och uppfört en fullt sammanhängande teori.

Poincaré har bestämt den kraft som åstadkommer elektronernas sammandragning och att transversala axlarna bli oförändrade. Han har funnit att den består i ett yttre konstant tryck som verkar på den deformerbara elektronen och hvars arbete är proportionel mot volymsförändringen.

Poincaré har lyckats strängt bevisa relativitetsprincipen, om materiens tröghet är af uteslutande elektromagnetiskt upphof, och om utan ofvannämda konstanta tryck alla krafter äro af elektromagnetisk natur.

Men det finnes andra krafter som man icke kan tillerkänna elektromagnetisk natur, till exempel gravitationen. Poincaré har undersökt särskildt hvilka modifikationer man måste anta i gravitationslagen.

Han finner att kraften beror ej blott af kropparnas stälning utan äfven af deras hastighet. Attraktionen består af två komposanter, den ena parallel med sammanbindningslinien, den andra med den attraherande kroppens hastighet; den attraherande kroppens läge och hastighet räknas i det ögonblick då gravitationsvågen lemnar den, och den attraherade kroppens då vågen när den.

Laplace hade visat att tyngden ej kan ha någon ändlig fortplantningshastighet, under i öfrigt oförändrade förhållanden; men här åtföljes ändringen i tyngdens hastighet af andra törändringar, så att den skenbara rörelsen står i öfverensstämmelse med Newtons lag, på mycket små qvantiteter när af samma ordning som qvadraten på aberrationen.

Genom detta arbete har Poincaré gifvit åt elektronteorin ett fullkomligt sammanhang, der alla resultat äro vunna med den strängaste skärpa. Omöjligheten att observera absolut rörelse, och tyngdens skenbart oändliga fortplantningshastighet ha fått sin naturliga förklaring.

På grund af ofvanstående föreslås : att Nobelpriset i fysik för 1910 tilldelas Henri Poincaré i Paris för hans arbeten öfver elektromagnetiska oscillationer och elektronernas dynamik, särskildt meddelandena i t. 111–117 af Comptes Rendus, och i t. VIII af Rendiconti.

V. Carlheim-Gyllensköld

ALS 4p. Nobel Archives of the Royal Swedish Academy of Sciences. Transcribed in Vetenskapsakademiens Protokoll 1910, 291–299, Nobel Archives.

Time-stamp: "15.06.2021 19:09"

Notes

• 1 Poincaré 1891b.
• 2 Poincaré 1904, 1908.
• 3 Poincaré 1910.
• 4 Poincaré 1891a.
• 5 Édouard Sarasin, Lucien de la Rive, Vilhelm Bjerknes.
• 6 Karl Ferdinand Braun (1850–1918).
• 7 Poincaré (1896).
• 8 Poincaré (1906).