Einstein- und Post-Einstein-Effekte im Zentralfeld
Singularitätsfreie Gravitation
Klaus Retzlaff
Das Buch beginnt mit einem mathematischen Experiment. Der Autor konstruiert zunächst eine Metrik des kugelsymmetrischen Gravitationsfeldes, welche im Unterschied zur Schwarzschild-Metrik keine Singularitäten enthält, aber die gleiche empirische Evidenz wie die Einstein’sche Allgemeine Relativitätstheorie im Planetensystem hat, um die physikalischen Konsequenzen zu studieren und diese mit denen aus der Schwarzschild-Metrik zu vergleichen. Dabei macht der Autor eine völlig unvorhergesehene Entdeckung. Er kann zeigen, dass für die Metrik der Raum-Zeit nicht allein das Newtonsche Gravitationsgesetz (Newton, 1686) sowie die Spezielle Relativitätstheorie (Einstein, 1905) und die Äquivalenzprinzipien von zentraler heuristischer Bedeutung sind, wie Einstein es angenommen hatte, – eine Annahme, die Einstein immerhin zur Entdeckung der Allgemeinen Relativitätstheorie führte (1915) – sondern dass Einsteins Lichtquantenhypothese (Einstein, 1905, Nobelpreis 1922), die De Broglie auf alle materiellen Teilchen übertrug (Nobelpreis 1927), die makroskopische Metrik fundamental bestimmt.
Es wird gezeigt, dass die Berücksichtigung der Einstein’schen Beziehung, die ihrerseits auf Plancks Quantenhypothese (Planck, 1900, Nobelpreis 1919) zurückgeht, zu einer Metrik ohne Singularitätsprobleme führt. Diese neue Metrik enthält die aus der Einstein’schen Allgemeinen Relativitätstheorie folgende Schwarzschild-Metrik (1917) als Näherung. Abweichungen von den Einstein’schen Effekten im Planetensystem liegen in der Größenordnung 10 hoch -6 und sind darum nicht messbar.
Eignung für das Studium: Die Rechnungen werden sehr ausführlich durchgeführt, um Studenten und Interessierten das Nachrechnen und das Kennenlernen der Mathematik zu erleichtern. Entsprechend dem Titel werden sowohl die Einstein’schen Effekte im Planetensystem als auch die Post-Einstein-Effekte vorgerechnet. Die Rechnungen sind vollständig und wesentlich ausführlicher als in den Lehrbüchern.