Talk:Albert Einstein/Hilbert1924

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This is the text of a 1924 article by David Hilbert; it is being used here temporarily and will be deleted after this (as it is copyrighted).


[edit] German

Die Grundlagen der Physik

von David Hilbert in Göttingen

Das Nachfolgende ist im wesentlichen ein Abdruck der beiden älteren Mittelungen von mir über die "Grundlagen der Physik" und meiner Bemerkungen dazu, die F. Klein in seiner Mitteilung "Zu Hilberts erster Note über die Grundlagen der Physik" veröffentlicht hat - mit nur geringfügigen redaktionellen Abweichungen und Umstellungen, die das Verständnis erleichtern sollen.

Das mechanistische Einheitsideal in der Physik, wie es von den großen Forschern der vorgegangenen Generation geschaffen und noch während der Herrschaft der klassischen Elektrodynamik festgehalten worden war, muß heute endgültig aufgegeben werden. Durch die Aufstellung und Entwickelung des Feldbegriffes bildete sich allmählich eine neue Möglichkeit für die Auffassung der physikalischen Welt aus. Mie zeigte als der erste einen Weg, auf dem dieses neuentstandene "feldtheoretische Einheitsideal", wie ich es nennen möchte, der allgemeinen mathematischen Behandlung zugänglich gemacht werden kann. Während die alte mechanistische Auffassung unmittelbar die Materie selbst als Ausgang nimmt und diese durch eine endliche Auswahl diskreter Parameter bestimmt ansetzt, dient vielmehr dem neuen feldtheoretisichen Ideal das physikalische Kontinuum, die sogenannte Raum-Zeit-Mannigfaltigkeit, als Fundament. Waren früher Differentialgleichungen mit einer unabhängigen Variablen die Form der Weltgesetze, so sind jetzt notwendig partielle Differentialgleichungen ihre Ausdruckform.

Die gewaltigen Problemstellung und Gedankenbildungen der allgemeinen Relativitätstheorie von Einstein finden nun, wie ich in meiner ersten Mitteilung ausgefürht habe, auf dem von Mie betretenen Wege ihren einfachsten und natürlichsten Ausdruck und zugleich in formaler Hinsicht ein systematische Ergänzung und Abrundung.

Seit der Veröffentlichung meiner ersten Mitteilung sind bedeutsame Abhandlungen über diesen Gegenstand erschienen: ich erwähne nur die glänzenden und tiefsinnigen Untersuchungen von Weyl und die an immer neuen Ansätzen und Gedanken reichen Mitteilungen von Einstein. Indes sowohl Weyl gibt späterhin seinem Entwicklungsgange eine solche Wendung, daß er auf die von mir aufgestellten Gleichungen ebenfalls gelangt, und andererseits auch Einstein, obwohl wiederholt von abweichenden und unter sich verschiedenen Ansätzen ausgehend, kehrt schließlich in seinen letzten Publikationen geradenwegs zu den Gleichungen meiner Theorie zurück.

Ich glaube sicher, daß die hier von mir entwickelte Theorie einen bleibenden Kern enthält und einen Rahmen schafft, innerhalb dessen für den künftigen Aufbau der Physik im Sinne eines feldtheoretischen Einheitsideals genügender Spielraum da ist. Auch ist es auf jeden Fall von erkenntnistheoretischem Interesse, zu sehen, wie die wenigen einfachen in den Axiomen I, II, III, IV von mir ausgesprochenen Annahmen zum Aufbau der ganzen Theorie genügend sind.

Ob freilich das reine feldtheoretische Einheitsideal ein definitives ist, evtl. welche Ergänzungen und Modifikationen desselben nötig sind, um insbesondere die theoretische Begründung für die Existenz des negativen und des positiven Elektrons, sowie den widerspruchsfreien Aufbau der im Atominneren geltenden Gesetze zur ermöglichen, -- dies zu beantworten, ist die Aufgabe der Zukunft.

(rest of article is technical, has been omitted)

[edit] Translation

The Fundamentals of Physics

By David Hilbert, Göttingen

The following is essentially a copy of both older notes of mine on the "Fundamentals of Physics" and my comments on these, which F. Klein published in his note "Zu Hilberts erster Note über die Grundlagen der Physik [On Hilbert's first note on the fundamentals of physics]" - with only small redactional edits to help the understanding.

The ideal of mechanistical unity in physics, as it was created by the great researchers of the last generation and still preserved during the reign of classical electrodynamics, should now be conclusively abandoned. Gradually, a new possible view of the physical world is formed by the formulation and development of the concept of a field. Mie showed as first a method with which the mathematical treatment of this newly-formed "ideal of field-theoretical unity", as I'd like to call it, can be made accessible. While the old mechanistical view starts directly from matter itself and fixes it by the finite choice of a discrete parameter, in the new field-theoretical ideal it is mostly the physical continuum, the so-called space-time manifold, which serves as a oundation. Before, the laws of the world took the form of differential equations with one independent variable; now, they are necessarily expressed as partial differential equations.

The enormous challenges and thought constructions of Einstein's general relativity theory are expressed most simply and naturally by Mie's method, as I showed in my first note, and they are simultaneously systematically unified and completed.

Significant treatises on this matter appeared since the publication of my first note: I mention only the splendid and profound research of Weyl and the notes of Einstein which are always rich in new approaches and thought. However, Weyl later changes course so that he also arrived at the equations proposed by me, and on the other hand, Einstein in his last publication also returns straight to the equations of my theory.

I am sure that the theory developed here by me contains a permanent core and creates a framework in which there is enough room for the future construction of a physics in the sense of the ideal of field-theoretical unity. Also, it is in any case of epistemological interest to see how the few simple assumptions pronounced by me in axioms I, II, III and IV, suffice for the construction of the entire theory.

Whether the pure ideal of field-theoretical unity is definitive, or it has to be changed a bit, to allow in particular the theoretical foundation for the existence of the negative and the positive electron, and the construction without contradictions of the laws valid in the inner parts of an atom -- to answer this question, is the challenge for the future.

[Just a rough translation]

note - Mie probably refers to Gustav Mie.