Chikuwaのつぶやき

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アインシュタイン 一般相対性理論 原論文の日本語訳

誰でも名前だけは知っている、アインシュタイン一般相対性理論。本人が書いたドイツ語の論文(『一般相対性理論の基礎』*1)の序章を、日本語訳してみました。文体は、人当たりがよくて丁寧に物理を教えてくれる、人気教授という感じ。彼がこの論文を書いたのは1916年、37歳の時だけど、貫禄出すぎ!

ドイツ語本文

Die im nachfolgenden dargelegte Theorie bildet die denkbar weitgehendste Verallgemeinerung der heute allgemein als "Relativitätstheorie" bezeichneten Theorie; die letztere nenne ich im folgenden zur Unterscheidung von der ersteren "spezielle Relativitätstheorie" und setze sie als bekannt voraus. Die Verallgemeinerung der Relativitätstheorie wurde sehr erleichtert durch die Gestalt, welche der speziellen Relativitätstheorie durch Minkowski gegeben wurde, welcher Mathematiker zuerst die formale Gleichwertigkeit der räumlichen Koordinaten und der Zeitkoordinate klar erkannte und für den Aufbau der Theorie nutzbar machte. Die für die allgemeine Relativitätstheorie nötigen mathematischen Hilfsmittel lagen fertig bereit in dem "absoluten Differentialkalkül", welcher auf den Forschungen von Gauss, Riemann und Christoffel über nichteuklidische Mannigfaltigkeiten ruht und von Ricci und Levi-Civita in ein System gebracht und bereits auf Probleme der theoretischen Physik angewendet wurde. Ich habe im Abschnitt B der vorliegenden Abhandlung alle für uns nötigen, bei dem Physiker nicht als bekannt vorauszusetzenden mathematischen Hilfsmittel in möglichst einfacher und durchsichtiger Weise entwickelt, so daß*2 ein Studium mathematischer Literatur für das Verständnis der vorliegenden Abhandlung nicht erforderlich ist. Endlich sei an dieser Stelle dankbar meines Freundes, des Mathematikers Grossmann, gedacht, der mir durch seine Hilfe nicht nur das Studium der einschlägigen mathematischen Literatur ersparte, sondern mich auch beim Suchen nach den Feldgleichung der Gravitation unterstützte.

日本語訳

ここに述べる理論は、今日一般に「相対性理論」と呼ばれている理論*3の、考えうる限り一般化したものである。以下ではこの新しい理論を「相対性理論」と呼び以前の「特殊相対性理論」とは区別するとともに、後者の知識を前提とする。相対性理論の一般化は、ミンコフスキーにより与えられた特殊相対論の形式によって、大いに容易となった。かの数学者は空間座標と時間座標の等価性を初めて見出し、私の理論に使いやすい形にしてくれた。一般相対論に必要な数学的道具は、ガウス、リーマン、クリストッフェルによる非ユークリッド*4多様体*5の研究に基づき、リッチ、レヴィ・チヴィタにより統合され、既に理論物理学の問題に利用されている、絶対微分幾何学の中で既に完成されている。この論文の理解のために数学書を勉強する必要が無いよう、私はチャプターB*6の中で、我々に必要だが、物理学者にとって当然の前提とはされない数学的道具を全て、できる限り簡単にそして見通しの良い形で構築した。最後にこの場を借りて私の友人であり数学者のグロスマンに感謝したい。彼のおかげで関連する数学書の勉強を省くことができたし、彼は私が重力場の方程式*7を見つけるのも助けてくれた。

*1:原論文のPDFはこちら

*2:当時は旧正書法でdaßと書いた。作曲家のベートーベンやR. ワーグナーの著作でも見かける。現正書法ではdass。

*3:特殊相対性理論はこの論文の10年ほど前に既に発表している。

*4:直感的に言えば、座標系が直線ではなく曲線ということ

*5:ユークリッド空間のパッチワークみたいなもの。

*6:アインシュタインは論文をA~Eの5チャプター、22のセクションに分けている

*7:一般相対性理論の中心となる結果。古典力学でいうニュートン運動方程式並みに重大な発見。