Einstein's Super-Relativity, Einsteins Super-Relativität, Супер-относительность Эйнштейна

Deutsch unten
Русский ниже


Einstein's Super-Relativity

There is really an increase in Einstein's relativity. At least in one of his famous works you can trip over them. This work is called "Explanation of the Perihelion Motion of Mercury from General Relativity Theory".

The idea behind relativity is intuitively clear. Especially the train travelers are often confronted with the situation in which they are not sure whether their own or the neighboring train moves.

The generalization of the principle of relativity to electrodynamics led to complications such as length contraction and time dilation. The Lorentz transformations help to solve these complications.

A reference system became three metrical coordinates and a fourth coordinate - time. In this way, each frame of reference got its own time, which went at different speeds in different frames.

Then Einstein took the next step: he generalized the principle of relativity to gravitation. He immediately found confirmation for his General Theory of Relativity by calculating anomalous displacement of the Mercury orbit. The result was exactly the same as the observing value.

However, he had violated the rule of special relativity: he used the own time of the moving planet to determine the equations of motion in the frame of reference of the center of mass.

He wrote:

"The Law of Areas is also accurate in the magnitude of second order, when one uses the 'period' of the planet for the time measurement."

The fulfillment of the conservation laws is required in physics. This is about preserving the angular momentum. And it is preserved when the own time of the moving planet is used in the calculation. After that he wrote:

"By the determination of the orbital form, one now goes forth exactly as in the Newtonian case."

"in the Newtonian case" means: The calculation is carried out in the frame of reference of the center of mass. So he mixed the reference systems. Such flexibility can already be described as super-relativity. Or as super-absurdity.

Einsteins Super-Relativität

Es gibt wirklich eine Steigerung von Einsteins Relativität. Er legte sie nicht offen, aber wenigstens in einer von seinen berühmten Arbeiten kann man über sie stolpern. Diese Arbeit heißt "Erklärung der Perihelbewegung des Merkur aus der allgemeinen Relativitätstheorie".

Der Gedanke hinter der Relativität ist intuitiv klar. Besonders die Bahnreisenden werden oft mit der Situation konfrontiert, in der sie sich nicht sicher sind, ob ihr eigener oder doch der benachbarte Zug sich bewegt.

Die Verallgemeinerung des Relativitätsprinzips auf Elektrodynamik führte zu den Komplikationen wie die Verkürzung der Maßstäbe in Bewegungsrichtung, heißt die Längenkontraktion, die Verlangsamung der Zeit in bewegenden Systemen, heißt die Zeitdilatation. Die Lorentztransformationen helfen, diese Komplikationen zu bewältigen. 

Dabei wurde ein Bezugssystem nicht nur durch drei metrische Koordinaten definiert, sondern kam noch eine vierte gleichwertige Koordinate hinzu, die Zeit. Auf diese Weise erhielt jedes Bezugssystem seine eigene Zeit, die in verschiedenen Bezugssystemen verschieden schnell vergeht.

Danach machte Einstein den nächsten Schritt: Er verallgemeinerte das Relativitätsprinzip auf Gravitation. Sogleich fand er eine Bestätigung für seine Allgemeine Relativitätstheorie, indem er anomale Verschiebung der Merkur-Bahn berechnete. Das Ergebnis glich dem beobachtenden Wert exakt.

Allerdings hatte er dabei die Regel spezieller Relativitätstheorie verletzt: Er verwendete die Eigenzeit des bewegenden Planeten, um die Bewegungsgleichungen im Bezugssystem des Massenzentrums zu bestimmen. 

Er schrieb:

"Der Flächensatz gilt also in Größen zweiter Ordnung genau, wenn man die 'Eigenzeit' des Planeten zur Zeitmessung verwendet."

Also, die Erfüllung der Erhaltungsgesetze ist in der Physik vorausgesetzt. Hier geht es um die Erhaltung des Drehimpulses. Und er bleibt erst dann erhalten, wenn in die Rechnung die Eigenzeit des bewegenden Planeten eingesetzt wird. Danach aber weiter:

"Bei der Bestimmung der Bahnform geht man nun genau vor wie im Newtonschen Falle."

"im Newtonschen Falle" heißt: Die Kalkulation wird im Bezugssystem des Massenzentrums durchgeführt. Er mixte also die Bezugssysteme. Solche Flexibilität würde ich schon als Superrelativität bezeichnen. Beziehungsweise als Superabsurdität.

Супер-относительность Эйнштейна

И на самом деле есть ещё усиленная версия относительности Эйнштейна. Он не пишет о ней впрямую, но по крайней мере в одном из его знаменитых произведений можно наткнуться на неё. Эта работа называется "Объяснение движения перигелия Меркурия в общей теории относительности".

Обобщение принципа относительности на электродинамику усложнило теорию. Теперь следовало учитывать сокращение длины и замедление времени. Применение нашли преобразования Лоренца.

При этом система отсчета определялась не только тремя метрическими координатами, но была добавлена четвертая координата: время. Как следствие каждая система отсчета получило свое время.

Затем Эйнштейн сделал следующий шаг: он обобщил принцип относительности на гравитацию. Сразу же он нашел подтверждение своей Общей Теории Относительности, рассчитав аномальное смещение перигелия Меркурия. Результат в точности соответствовал наблюдениям.

Однако при этом он нарушил упомянутое правило специальной теории относительности: он использовал собственное время движущейся планеты для определения уравнений движения в системе отсчета центра масс. 

Так он писал:

"Следовательно, теорема площадей остаётся точной при учёте величин второго порядка, если для измерения времени применять 'собственное время' планет."

Выполнение законов сохранения является безусловным требованием в физике. Здесь речь идёт о сохранении момента импульса. Итак он сохраняется, если в расчете используется собственное время движущейся планеты. А следом он пишет:

"При определении формы орбиты будем поступать теперь в точности также, как в случае теории Ньютона."

"в случае теории Ньютона" значит, что расчет проводится в системе отсчета центра масс. Таким образом он смешивал системы отсчета. Такую гибкость в подходе, когда для угодного результата игнорируются основы физики, я бы назвал уже сверхотносительностью.