Введение
Эрих Юстус Кречманн (14 июля 1887 – 1973) — немецкий физик.
Erich Justus Kretschmann (14 July 1887 – 1973) was a German physicist.
Жизнь
Кречманн родился в Берлине. Он получил докторскую степень в Берлинском университете в 1914 году, защитив диссертацию под названием "Eine Theorie der Schwerkraft im Rahmen der ursprünglichen Einsteinschen Relativitätstheorie" (Теория гравитации в рамках первоначальной теории относительности Эйнштейна). Его научными руководителями были Макс Планк и Генрих Рубенс. После работы учителем в гимназии, в 1920 году он стал приват-доцентом по теоретической физике в Кенигсбергском университете, где в 1926 году получил должность профессора экстраординариуса. С 1946 по 1952 год Кречманн был профессором теоретической физики и директором института теоретической физики в Университете Галле-Виттенберг.
Работа
В своих работах 1915 года он представил скаляр Кречмана. В своих работах 1915 года он также представил, хотя и не по имени, аргумент о точечном совпадении в теории относительности. Подобные идеи появились в трудах Эйнштейна по общей теории относительности. Историки Дон Говард и Джон Д. Нортон предполагают, что Эйнштейн, возможно, не смог должным образом признать вклад Кречмана. Использование Кретшманном аргумента было более топологическим, в то время как использование Эйнштейном включало физические измерения. Кречман наиболее известен своим утверждением 1917 года о том, что использование Эйнштейном принципа ковариантности в общей теории относительности является несущественным. Кречман утверждал, что требование представления теории в общей ковариантной форме не ограничивает круг допустимых теорий, а является лишь вызовом математической изобретательности. По мнению Кречмана, любую теорию можно представить в общей ковариантной форме. Эйнштейн ответил, что даже если общая ковариантность не является чисто формальным ограничением для допустимых теорий, она играет "важную эвристическую роль" в формулировании общей теории относительности. Эйнштейн писал относительно возражения Кречмана: "Хотя верно, что каждый эмпирический закон можно представить в общей ковариантной форме, тем не менее принцип относительности обладает большой эвристической силой. Из двух теоретических систем, обе из которых согласуются с опытом, следует предпочесть ту, которая с точки зрения абсолютного дифференциального исчисления является более простой и прозрачной. Пусть кто-нибудь выразит четырехмерную ньютоновскую механику в форме общековариантных уравнений, и он, несомненно, убедится, что принцип относительности исключает эту теорию с практической, хотя и не теоретической точки зрения". (Айнштейн, Альберт, 1918. "Принципы общей теории относительности", Annalen der Physik, vol. 55, особенно с. 242). Эйнштейн предположил, что ньютоновская теория была бы непостижимо сложной, если бы она была представлена в ковариантной форме, хотя с тех пор, как Эйнштейн сделал это утверждение, она была сформулирована в ковариантной форме несколькими физиками, включая Эли Картана в 1923 году и Курта Отто Фридрихса в 1927 году. Чарльз В. Миснер, Кип Торн и Джон Арчибальд Уилер в своем учебнике "Гравитация" (1973) гл. 12 представляют ковариантную версию ньютоновской теории. В письме 1927 года Карлу Фёрстерлингу Арнольд Зоммерфельд положительно отозвался о работе Кречмана в области относительности и статистики электронов, но сказал, что ему нужно получить другую преподавательскую должность (покинуть Кёнигсберг), чтобы иметь возможность проводить больше исследований. Вопрос о том, является ли ковариантность реальным ограничением, и если да, то в каком смысле, возникает в различных работах, посвященных философским дебатам относительно "аргумента о дыре" Эйнштейна. Этот аргумент первоначально привел Эйнштейна в 1913 году на время к отказу от общековариантных теорий, поскольку область пространства-времени без сил подорвала бы детерминизм или однозначное продолжение траекторий. Позже он пришел к выводу, что точки пространства-времени без гравитации не были бы индивидуализированы. Также утверждается, что Кречманн обнаружил, что конформная геометрия общей теории относительности соответствует структуре светового конуса, что было вновь открыто и широко использовано Германом Вейлем, а затем развито Юргеном Элерсом и его коллегами. Стиль изложения Кречмана настолько запутан и неясен, что восприятие и оценка его работы, как правило, задерживались. Джеймс Л. Андерсон в середине 1960-х годов сделал работу Кречмана более известной, хотя он использовал ее в качестве объекта критики в отношении утверждений Кречмана относительно групп симметрии специальной и общей теории относительности. Кречман опубликовал полдюжины менее известных работ в 1920-х и начале 1930-х годов, последние две – в 1934 году, хотя он продолжал жить в Германии в течение десятилетий. Хотя на конец 2021 года она содержит всего 17 цитирований, она может представлять некоторый исторический интерес. По словам Рудольфа Пейерлса: Важный эпизод для моего понимания проблем проводимости возник из статьи Кречмана, который критиковал общепринятую теорию проводимости и утверждал, что основание работ Блоха и других было совершенно неверным. У него было несколько возражений, которые в основном...
Einstein suggested that Newtonian theory would be impossibly complex if put in covariant form, although since Einstein made that claim it has been formulated in covariant form by several physicists, including Élie Cartan in 1923 and Kurt Otto Friedrichs in 1927. Charles W. Misner, Kip Thorne, and John Archibald Wheeler, in their textbook Gravitation (1973) Ch. 12 present the covariant version of Newtonian theory. In a letter of 1927 to Karl Försterling Arnold Sommerfeld wrote favorably of Kretschmann's work in relativity and the statistics of electrons, but said that he needed to get a different teaching position (get away from Königsberg) in order to be able to do more research. The issue of whether covariance is a real restriction and if so in what sense appears in various contributions to the philosophical debate concerning Einstein's "hole argument." This argument initially had led Einstein in 1913 for a time to reject generally covariant theories, because a region of space/time without forces would undermine determinism or unique extension of trajectories. He later concluded that space/time points without gravity would not be individuated. It has been claimed also that Kretschmann discovered that the conformal geometry of General Relativity corresponds to the light cone structure, a point rediscovered by and extensively exploited by Hermann Weyl, and since then developed by Jürgen Ehlers and collaborators. Kretschmann's prose is so convoluted and obscure that reception and appreciation of his work was generally delayed. James L. Anderson in the mid 1960s made Kretschmann's work more well known, though he used it as an object of criticism with respect to Kretschmann's claims concerning the symmetry groups of special and general relativity. Kretschmann published half a dozen less noted papers during the 1920s and early 1930s, the last two in 1934, though he continued to live in Germany for decades. although it has only 17 citations as of the end of the year 2021, might be of some historical interest. According to Rudolf Peierls:
An important episode for my understanding of conduction problems arose from a paper by Kretschmann,(15) who attacked the then accepted theory of conductivity and claimed that the basis of the papers by Bloch and others was quite wrong. He had a number of objections which were mostly not very well conceived, but he claimed, in particular, that in the usual derivation of the Boltzmann equation one had made unjustified use of perturbation theory. In trying to defend the theory I therefore set out to prove that perturbation theory was in order, and to my amazement I found that this was very questionable, if not exactly for the reasons given by Kretschmann. It appeared that the usual application of Fermi's 'golden rule' depended on the inequality ħ/τ ≪ kT,where τ is the collision time. This was not satisfied for many metals. Indeed Landau's dimensional analysis made them comparable. REFERENCES (15) Kretschmann, E. 1934 Z. Phys. 87, 518.
Основные работы
Кретшман, Эрих. 1915. О принципиальной определимости обоснованных систем отсчета в любых теориях относительности (I), (II). Annalen der Physik 48: 907–942, 943–982. Часть I; Часть II.
Кретшман, Эрих. 1917. О физическом смысле постулатов относительности. А. Новая и исходная теория относительности Эйнштейна. Annalen der Physik 53: 575–614.
Kretschmann, Erich. 1917. Über den physikalischen Sinn der Relativitätspostulate. A. Einsteins neue und seine ursprüngliche Relativitätstheorie. Annalen der Physik 53: 575–614.