Paul Gerber

Paul Gerber (1854 Berlin , Tyskland – 13 augusti 1909 Freiburg im Breisgau , Tyskland ) var en tysk fysiklärare . Han studerade i Berlin 1872-1875. 1877 blev han lärare vid Realgymnasium (gymnasium) i Stargard i Pommern . Gerber är känd för sitt kontroversiella arbete om gravitationshastigheten och perihelionförskjutningen av Merkurius omloppsbana .

Gravitation

Grundläggande koncept

Baserat på de elektrodynamiska lagarna av Wilhelm Eduard Weber , Carl Friedrich Gauß och Bernhard Riemann , mellan 1870-1900 försökte många forskare kombinera gravitation med en ändlig utbredningshastighet och försökte härleda det korrekta värdet för perihelskiftet i Merkurius bana. År 1890 Maurice Lévy göra det genom att kombinera Webers och Riemanns lagar, varvid gravitationshastigheten är lika med ljusets hastighet i hans teori. Men eftersom Webers och andras grundläggande lagar var felaktiga (exempelvis ersattes Webers lag av Maxwells ekvationer), förkastades dessa hypoteser.

En variant av dessa ersatta teorier (om än inte direkt baserade på Webers teori) var Gerbers, som han utvecklade 1898 och 1902. Genom att anta en ändlig gravitationshastighet utvecklade han följande uttryck för gravitationspotentialen:

$V={\frac {\mu }{r\left(1-{\frac {1}{c}}{\frac {dr} {dt}}\right)^{2}}}$

Med hjälp av binomialsatsen till andra ordningen följer det:

$V={\frac {\mu }{r}}\left[1+{\frac { 2}{c}}{\frac {dr}{dt}}+{\frac {3}{c^{2}}}\left({\frac {dr}{dt}}\right)^{2 }\höger]$

Enligt Gerber är förhållandet mellan gravitationshastigheten (c) och perihelionskiftet (Ψ):

$c^{2}={\frac {6\pi \mu }{a(1-\epsilon ^{2})\Psi }}$

var

$\mu ={\frac {4\pi ^{2}a^{3}}{\tau ^{2}}}$ , ε = Excentricitet , a = Semi -huvudaxel , τ = Omloppsperiod .

Så Gerber kunde beräkna en tyngdhastighet på ca. 305 000 km/s, något mer än ljusets hastighet.

Kontrovers

Gerbers formel ger för perihelskiftet:

$\Psi =24\pi ^{3}{\frac {a^{2}}{\tau ^{2}c^{ 2}(1-\epsilon ^{2})}}$

Det noterades av Einstein- och relativitetskritikern Ernst Gehrcke 1916, att denna formel är matematiskt identisk med Albert Einsteins formel (1915) för allmän relativitet.

$\epsilon =24\pi ^{3}{\frac {a^{2}}{T^{2}c^{2 }(1-e^{2})}}$ , där e = Excentricitet, a = Halvstor axel, T = Orbitalperiod.

Så Gehrcke initierade ett omtryck av Gerbers 1902-tidning i Annalen der Physik 1917, där han ifrågasatte Einsteins prioritet och försökte bevisa ett eventuellt plagiat av honom. Men enligt Albrecht Fölsing , Klaus Hentschel och Roseveare avvisades dessa påståenden, för snart efter att Gerbers tidning trycktes om publicerade vetenskapsmän som Hugo von Seeliger , Max von Laue några artiklar, där det hävdades att Gerbers teori är inkonsekvent och hans formel är inte konsekvensen av hans lokaler. Och Einstein skrev 1920:

Herr Gehrcke vill få oss att tro att Merkurius perihelskifte kan förklaras utan relativitetsteorin. Så det finns två möjligheter. Antingen uppfinner du speciella interplanetära massor. [...] Eller så förlitar du dig på ett verk av Gerber, som redan gav den rätta formeln för Merkurius periheliumskifte före mig. Experterna är inte bara överens om att Gerbers härledning är genomgående felaktig, utan formeln kan inte erhållas som en konsekvens av Gerbers huvudantagande. Herr Gerbers arbete är därför helt värdelöst, ett misslyckat och felaktigt teoretiskt försök. Jag hävdar att teorin om allmän relativitet har gett den första verkliga förklaringen av Merkurius perihelion. Jag nämnde inte Gerbers verk från början, eftersom jag inte visste om det när jag skrev mitt arbete om Merkurius perihelion; även om jag hade varit medveten om det, skulle jag inte ha haft någon anledning att nämna det.

På senare tid hävdade Roseveare att Gerbers härledning är oklar, men han påstod sig ha hittat det sätt på vilket Gerber möjligen hittade sitt resultat (även om Roseveares härledning också kritiserades). Ännu viktigare, Roseveare visade att Gerbers teori är i konflikt med erfarenheten: värdet för ljusets avböjning i solens gravitationsfält är för högt i Gerbers teori, och om den relativistiska massan beaktas, även Gerbers förutsägelse för perihelionens framfart. är fel.

Primära källor

• Einstein, A. (1915). "Erklärung der Perihelbewegung des Merkur aus der allgemeinen Relativitätstheorie". Sitzungsberichte der Preussischen Akademie der Wissenschaften (2): 831–839.

• Einstein, A., A. (1916). "Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie" (PDF) . Annalen der Physik . 49 (7): 769–822. Bibcode : 1916AnP...354..769E . doi : 10.1002/andp.19163540702 . Arkiverad från originalet (PDF) 2006-08-23.

• Einstein, A. (1920). "Meine Antwort - Über die anti-relativitätstheoretische Gm bH" . Berliner Tageblatt . 402 . Arkiverad från originalet 2009-12-14.

• Gehrcke, E. (1916). "Zur Kritik und Geschichte der neueren Gravitationstheorien" . Annalen der Physik . 51 (17): 119–124. Bibcode : 1916AnP...356..119G . doi : 10.1002/andp.19163561704 .

• Gerber, P. (1898). "Die räumliche und zeitliche Ausbreitung der Gravitation" . Zeitschrift für Mathematik und Physik . 43 : 93–104.

• Gerber, P. (1898). "Gravitationens rumsliga och tidsmässiga utbredning" . Journal of Mathematics and Physics (engelsk översättning) . 43 : 93–104.

• Gerber, P. (1917) [1902]. "Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Gravitation" . Annalen der Physik . 52 (4): 415–444. Bibcode : 1917AnP...357..415G . doi : 10.1002/andp.19173570404 . (Ursprungligen publicerad i Programmabhandlung des städtischen Realgymnasiums zu Stargard i. Pomm., 1902)

• Laue, M. (1917). "Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Gravitation. Bemerkungen zur gleichnamigen Abhandlung von P. Gerber" . Annalen der Physik . 53 (11): 214–216. Bibcode : 1917AnP...358..214V . doi : 10.1002/andp.19173581103 .

•   Laue, M. (1920). "Historisch-Kritisches über die Perihelbewegung des Merkur". Naturwissenschaften . 8 (37): 735–736. Bibcode : 1920NW......8..735V . doi : 10.1007/BF02449026 . S2CID 19680358 .

• Lévy (1890). "Sur l'application des lois électrodynamiques au mouvement des planètes" . Comptes Rendus . 110 : 545-551.

• Oppenheim, S. (1917). "Zur Frage nach der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Gravitation" . Annalen der Physik . 53 (10): 163–168. Bibcode : 1917AnP...358..163O . doi : 10.1002/andp.19173581005 .

• Seeliger, H. (1917). "Bemerkungen zu P. Gerbers Aufsatz: "Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Gravitation" " . Annalen der Physik . 53 (9): 31–32. Bibcode : 1917AnP...358...31S . doi : 10.1002/andp.19173580904 .

Sekundära källor

•   Fölsing, A. (1993–1998). Albert Einstein: en biografi . New York: Penguin. ISBN 978-0-14-023719-1 .

• Hentschel, Klaus: „Interpretationen und Fehlinterpretationen der speziellen und der allgemeinen Relativitätstheorie durch Zeitgenossen Albert Einsteins“, Basel: Birkhäuser, 1990 (= Science Networks, 6), s. 150–162.
• Oppenheim, S. (1920). "Kritik des newtonschen Gravitationsgesetzes" . Encyklopädie der Mathematischen Wissenschaften mit Einschluss Ihrer Anwendungen . 6.2.2: 80 –158.

•   Roseveare, N.T (1982). Merkurius perihelion, från Leverrier till Einstein . Oxford: University Press. ISBN 978-0-19-858174-1 .

• Zenneck, J. (1901). "Gravitation" . Encyklopädie der mathematischen Wissenschaften mit Einschluss ihrer Anwendungen . 5 (1): 25–67.

Slutnoteringar för primära källor	Slutnoter för sekundära källor

Anteckningar