Ein heuristischer Zugang zur allgemeinen Relativitätstheorie

Abstract

InhaltsiibersichtEs wird ein heurjstkcher Zugang zur allgemeinen Relativitatstheorie angegeben, der unter Vermeidung der Kovariantentheorie die drei bis heute prufbaren E i n s t ein-Effekte: Rotverschiebung der Spektrallinien der Sonne. Lichtablenkung im Gravitationsfeld der Sonne und Perihelbewegung der Planetenbahnen, im Zusammenhang mit dem E i n s t e i n -Machschen Prinzip der ,,Relativitat der Tragheit" quantitativ zu beschreiben gestattet. Abschliel3end wird ein historisch-kritischer nberblick uber die Bedeutung des Mach schen Prinzips in der allgenieinen Relativitatstheorie gegeben. fj EinfiihrungDie vorliegende Uritersuchung beabsichtigt nicht in erster Linie, einen didaktisch bequemen ,,elementaren" Zugang zu den Grundvorstellungen und wichtigsten Tatsachen der allgemeinen Relativitatstheorie zu gewinnen; sie versucht vielmehr, durch eine neue Anordnung der Argumente den inneren Zusammenhang des Komplexes der allgemeinen Relativitatstheorie uberschaubarer zu machen und auf diesem heuristischen Wege das physikalische Verstandnis der Theorie zu erleichtern und womoglich zu vertiefen. Hierbei beschranken wir uns auf die Darstellung der Effekte erster und zweiter Ordnung (Verschiebung der Spektrallinien und Lichtablenkung im Gravitationsfeld, Perihelbewegung der Planetenbahnen). Die exakte Form der augemeinkovarianten Feldgleichungen des metrischen Feldes ist nicht Gegenstand unserer Uberlegungen; es ist im Gegenteil unsere Absicht zu zeigen, wieweit man ohne Benutzung der Kovariantentheorie im Verstandnis der allgemeinen Relativitatstheorie -besser gesagt der metrischen Gravitationstheorievordringen kann.Um dieses Ziel zu erreichen, ist es nutzlich, von vornherein zwischen ,,naturlich mel3baren" und nur ,,fiktiv" eingefuhrten GroBen zu unterscheiden. Erstere beziehen sich auf wirklich durchgefuhrte oder wenigstens im Prinzip mogliche Messungen, gleichgultig ob diese ,,direkt" ausfuhrbar sind oder ob das Versuchsergebnis -die Messung einer bestimmten physikalischen Grol3e -durch Zwischenschaltung einer Anzahl von Schlussen unter Benutzung physikalischer Gesetze ,,indirekt" erhalten wird. Direkte naturliche Messungen 1) Dem Andenken an Max von L a u e gewidmet.

A look at the abandoned contributions to cosmology of Dirac, Sciama, and Dicke

“…An overview on the relative change of various quantities inside the gravitational field (cfr. [9], p. 366 and [27]) is given in Table 2 below. α denotes a factor of (1 + A.2 Newton's law from a variable c.…”

Is the Gravitational Force Elementary?

“…This point of view was already emphasized by Eddington [4], and thoroughly discussed by Dehnen, Hönl and Westpfahl [5]. Recently essential contributions were made by Borszeszkowski and Treder [6] 0932-0784 / 93 / 1100-1151 $ 01.30/0.…”

Atoms as Rods and Clocks in Gravitational Field

“…Introduction and exposition of the approach Almost 50 years ago the authors of [1] proposed to use, for example, the hydrogen atom as rod and clock in gravitational field and analyzed the consequences of this, see also [2]. The gravitational field, according to its strength, modifies the Bohr radius r b…”

“…the quantity of dimension erg · sec is independent of g µν . It follows from here (and from ωT = ω φ T φ , E = ω) that Planck constant must also be independent of gravitational field [1] and we can put = 1.…”

“…In it the deflection of light at finite distances from the Sun is given by the tangent to the trajectory. In general this approach agrees with general relativity only in linear approximation and this is quite surprising.Introduction and exposition of the approach Almost 50 years ago the authors of [1] proposed to use, for example, the hydrogen atom as rod and clock in gravitational field and analyzed the consequences of this, see also [2]. The gravitational field, according to its strength, modifies the Bohr radius r b…”