Ist die Allgemeine Relativitätstheorie nur ein genähertes Gravitationsgesetz?

Klaus Retzlaff — Thu, 10 May 2018 14:26:50 +0000

Zusammenfassung: Es wird aus der Äquivalenz von Trägheit und Schwere eine exakte kugelsymmetrische Metrik des Vakuumfeldes hergeleitet, ohne Bezug auf die Einstein’schen Feldgleichungen oder auf bestimmte Symmetrieeigenschaften der bekannten Schwarzschild-Metrik zu nehmen. Trotzdem gelingt die Herleitung der vom Autor 2017 entdeckten Post-Einstein-Schwarzschild-Metrik (PES), welche die Schwarzschild-Metrik als Grenzfall enthält [1]. Die Herleitung steht in voller Übereinstimmung mit Einsteins Überlegungen und Rechnungen aus den Jahren 1907/1908 [2], sowie Longair 1991 und 2011 [3] bezüglich des Verhaltens der Zeit-Zeit-Komponente des metrischen Fundamentaltensors. Beide Autoren (Einstein und Longair) führen explizit aus, dass es sich bei der Form der Zeit-Zeit-Komponente, wie sie aus der Schwarzschild-Metrik bekannt ist, nur um eine Näherung handelt. 1907/1908 war Einstein natürlich die Schwarzschild-Lösung noch gar nicht bekannt, die Form der Zeit-Zeit-Komponente lässt sich aber bereits aus Ergebnissen seiner Arbeit exakt herleiten. Gemäß Longair [3] folgt explizit, dass die Einstein’schen Feldgleichungen bezüglich einer solchen Herleitung nur die Näherung für die Zeit-Zeit-Komponente liefern. Die Autoren (Einstein und Longair) untersuchen aber die Radius-Radius-Komponente nicht. Sie bestimmen daher auch keine Metrik des kugelsymmetrischen Feldes. Einstein tat das nicht, weil er nur den gravitativen Effekt abschätzen wollte, Longair tat das nicht, weil er didaktisch zur ART hinführen wollte. Die Überlegungen werden darum von beiden Autoren aus unterschiedlichen Gründen nicht weiter vertieft und nicht zu Ende geführt – das hat ein ganzes Jahrhundert der Gravitationsforschung bestimmt und vielleicht auf eine falsche Fährte geführt!
Der Vertiefung dieser Überlegungen ist der folgende Artikel gewidmet. Es gelingt eine zu Einsteins Überlegungen analoge Herleitung für die Radius-Radius-Komponente des metrischen Tensors und damit auch der exakte Nachweis, dass die Schwarzschild-Metrik nur als Näherung für ein zentralsymmetrisches Gravitationsfeld anzusehen ist – mit schwerwiegenden Folgen für die Interpretation der Einstein’schen Allgemeinen Relativitätstheorie und die Rolle ihrer Feldgleichungen. Das ist jedenfalls die durchaus anfechtbare Auffassung des Autors dieses Artikels – der mit dieser Position ausdrücklich eine kritische Diskussion provozieren möchte!

Mein besonders herzlicher Dank gilt Herrn Dr. habil. rer. nat. P. Streitenberger (Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg) für die nützlichen Hinweise auf die zitierten Arbeiten von Einstein und Longair, die mir bisher unbekannt waren.

Title: Is general relativity only an approximated law of gravity?

Abstract: It is derived from the equivalence of inertia and gravity, an exact spherical symmetric metric of the vacuum field, without reference to the Einstein field equations or to take certain symmetry properties of the known Schwarzschild metric. Nevertheless, the derivation of the discovered by the author in 2017 Post-Einstein-Schwarzschild metric (PES), which contains the Schwarzschild metric as a borderline case [1]. The derivation is in full agreement with Einstein’s reflections and calculations from the years 1907/1908 [2], and Longair 1991 and 2011 [3] with respect to the behavior of the time-time component of the metric Fundamentaltorsior. Both authors (Einstein and Longair) explicitly state that the form of the time-time component, as known from the Schwarzschild metric, is only an approximation. Of course, Einstein was not even familiar with the Schwarzschild solution in 1907/1908, but the form of the time-time component can be deduced exactly from the results of his work. According to Longair [3] it follows explicitly that Einstein’s field equations provide only the approximation for the time-time component with respect to such a derivation. However, the authors (Einstein and Longair) do not investigate the radius-radius component. Therefore, they do not determine a metric of the spherically symmetric field. Einstein did not do that because he wanted to estimate only the gravitational effect, Longair did not do that, because he didactically wanted to lead to the ART. Therefore, the reflections are not further deepened by both authors for different reasons and not completed – that has determined a whole century of gravitational research and perhaps led to a wrong track!
The following article is devoted to deepening these considerations. A derivation analogous to Einstein’s considerations for the radius-radius component of the metric tensor and thus also the exact proof that the Schwarzschild metric is to be regarded only as an approximation for a centrally symmetric gravitational field succeeds – with serious consequences for the interpretation of Einstein’s General Theory of Relativity and the role of their field equations. At any rate, this is the thoroughly contestable view of the author of this article – who expressly wants to provoke a critical discussion with this position!

My special thanks go to Dr. Ing. habil. rer. nat. P. Streitenberger (Otto von Guericke University Magdeburg) for the useful references to the cited works of Einstein and Longair, which were unknown to me until now.

Bild: Aus Einstein, Albert, „Über das Relativitätsprinzip und die aus demselben gezogenen Folgerungen“, Zeitschrift für Radioaktivität und Elektronik, 1907

Images: From Einstein, Albert, “On the Principle of Relativity and the Consequences Derived from it”, Journal of Radioactivity and Electronics, 1907

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Der Quantentod der Gravitationstheorie

Klaus Retzlaff — Tue, 28 Feb 2017 20:40:59 +0000

Die Quantenmechanik ist die rätselhafteste Theorie unter allen physikalischen Theorien und zugleich ist sie das Fundament aller Physik. Sie hat makroskopische Bedeutung. Das belegt die Existenz der Atome, die sich zu Molekülen und Festkörpern verbinden. Die Quantenmechanik ist eben nicht nur die Grundlage der mikroskopischen Prozesse, sie bestimmt die Chemie und den menschlichen Alltag. Tatsächlich ist sie mehr als das. Sie ist der Totengräber unserer Vorstellungen über die Gravitation, weil sie deren zentrale Prinzipien zerstört: das Äquivalenzprinzip von Trägheit und Schwere sowie das Lokalitätsprinzip und das Kausalitätsprinzip. Wie die Quantenmechanik bezüglich des Äquivalenzprinzips die Allgemeine Relativitätstheorie (ART) zu Grabe trägt, ist Thema dieses Aufsatzes. Spätestens ab dieser Beweisführung darf niemand mehr erklären, die Allgemeine Relativitätstheorie sei bisher nicht widerlegt worden. Sie ist widerlegt und dieser Aufsatz ist die Widerlegung. Der Beweis ist zwingend, wer ihn ablehnt, müsste die Quantenmechanik ablehnen, aber das ist nicht möglich, denn das würde bedeuten, jene Gleichungen abzulehnen, die den Atombau erklären, es hieße, die Gravitationstheorie gegen die Quantenmechanik zu wenden. Aber die Gravitationstheorie kann die Quantentheorie nicht besiegen, weil die Gravitationstheorie die Atomspektren und die Chemie nicht erklären kann. Der Sieg ist eindeutig und die Niederlage ist endgültig.

Bild: Der Quantentod der Gravitationstheorie, (c) Klaus Retzlaff

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Ist die Allgemeine Relativitätstheorie nur ein genähertes Gravitationsgesetz?

Der Quantentod der Gravitationstheorie