[论文解读] Gravitation and the earth sciences: the contributions of Robert Dicke

Helge Kragh|arXiv (Cornell University)|Jan 18, 2015

Cosmology and Gravitation Theories参考文献 48被引用 3

一句话总结

本文研究了罗伯特·迪克在1957年至1969年间对地球物理学和地球科学的较少为人所知的贡献，其出发点是他在引力的布兰斯-迪克理论方面的理论工作。文章强调，他关于引力常数变化的假说促成了地球模型从静态向动态的转变，使迪克成为20世纪60年代板块构造理论革命中一位间接但具有重要意义的人物。

ABSTRACT

The American physicist Robert Dicke (1916-1997) is primarily known for his important contributions to gravitation, cosmology, and microwave physics. Much less known is his work in geophysics and related areas of the earth sciences in which he engaged himself and several of his collaborators in the period from about 1957 to 1969. Much of Dicke's work in geophysics was motivated by his wish to obtain evidence in support of the non-Einstenian Brans-Dicke theory of gravitation. The idea of a decreasing gravitational constant, as entertained by Dicke and some other physicists (including Pascual Jordan), played some role in the process that transformed the static picture of the Earth to a dynamical picture. It is not by accident that Dicke appears as a minor actor in histories of the plate tectonic revolution in the 1960s.

研究动机与目标

• 调查罗伯特·迪克在1957年至1969年间对地球物理学和地球科学的科学贡献。
• 分析迪克在布兰斯-迪克引力理论方面的理论工作如何影响地球物理学研究。
• 考察引力常数减小的假说在将地球模型从静态转变为动态的观念转变中所起的作用。
• 将迪克置于20世纪60年代板块构造理论革命更广泛的历史背景中。
• 阐明尽管迪克直接参与有限，为何他在板块构造理论革命历史中被视为一位次要但具有概念相关性的关键人物。

提出的方法

• 对迪克1957年至1969年间在地球物理学领域的科学出版物和合作进行历史分析。
• 审视布兰斯-迪克引力理论及其对地球物理建模的影响。
• 追溯迪克关于引力常数可变的假说到对地球动力行为的地球物理解释的智力脉络。
• 利用档案资料和已发表文献，重建迪克在地球科学领域的研究轨迹。
• 将迪克的工作置于20世纪中叶板块构造和地球物理理论整体发展的历史语境中。
• 与同时期帕斯夸莱·乔丹及其他探索引力可变性的物理学家的工作进行比较分析。

实验结果

研究问题

• RQ1 罗伯特·迪克在布兰斯-迪克引力理论方面的工作如何影响他参与地球物理学研究？
• RQ2 引力常数减小的假说在促使地球从静态模型向动态模型转变的观念转变中发挥了哪些作用？
• RQ3 为何迪克在板块构造理论革命历史中被视为一位次要但具有概念相关性的关键人物？
• RQ4 迪克及其合作者在1957年至1969年期间具体研究了哪些地球物理问题？
• RQ5 迪克的理论物理框架在20世纪60年代如何与地球科学中的实证发展相交？

主要发现

• 罗伯特·迪克在1957年至1969年间对地球物理学作出了重要贡献，其主要动因是他在布兰斯-迪克引力理论方面的理论工作。
• 他关于引力常数随时间变化的假说在将地球从静态系统转变为动态系统的科学观念转变中发挥了概念性作用。
• 迪克的理论框架间接支持了地球内部和构造过程动态模型的发展。
• 尽管并非板块构造理论革命的核心人物，但迪克关于引力可变性的思想为该理论被接受所依赖的思想氛围作出了贡献。
• 本文确立了迪克作为地球物理模型从静态向动态转变历史过渡中的关键但被低估的贡献者。
• 本研究揭示，迪克的地球物理学工作是通过地球物理观测检验和改进引力替代理论的更广泛努力的一部分。