1033 Gesammtsitzung v. 19. Nov. 1914. — Mitth. d. phys.-math. Cl. v. 29. Oct.
wobei
ds' — — dat
(2)
gesetzt ist. Dabei ist x, = », x, = y, x, = z, x, = idt gesetzt. ds ist
das Differential der » Eigenzeit«, d. h. diese Größe gibt den Betrag an,
um welchen die Angabe einer mit dem materiellen Punkt bewegten
Uhr auf dem Wegelement (dx, dy, d2) vorschreitet. Die Variation in (1)
ist dabei so zu bilden, daß die Koordinaten x, in den Endpunkten der
Integration unvariiert bleiben.
Führt man nun eine beliebige Koordinatentransformation aus, so
bleibt Gleichung (1) bestehen, während an Stelle von (2) die allgemeinere
Form
ds = 29 da, dar,
(2a)
tritt. Die 10 Größen ge sind dabei Funktionen von den x,, welche
durch die angewandte Substitution bestimmt sind. Physikalisch be
stimmen die g„, das in bezug auf das neue Koordinatensystem vorhandene
Gravitationsfeld, wie aus den Überlegungen des vorigen Paragraphen
hervorgeht. (1) und (2a) bestimmen daher die Bewegung eines materiellen
Punktes in einem Gravitationsfelde, das bei passender Wahl des Bezugs
systems verschwindet. Wir wollen aber verallgemeinernd annehmen,
daß auch sonst die Bewegung des materiellen Punktes im Gravitations
felde stets nach diesen Gleichungen erfolge.
Den Größen g„ kommt noch eine zweite Bedeutung zu. Wir können
nämlich immer setzen
ds?
(2b)
29u da, da,
XdX,
wobei die dX, allerdings keine vollständigen Differentiale sind. Diese
Größen dX, können aber doch im Unendlichkleinen als Koordinaten
verwendet werden. Es liegt deshalb die Annahme nahe, daß im
Unendlichkleinen die ursprüngliche Relativitätstheorie gelte. Die dX,
sind dann die mit Einheitsmaßstäben und einer passend gewählten
Einheitsuhr unmittelbar zu messenden Koordinaten in einem unendlich
kleinen Gebiete. Die Größe ds’ ist in diesem Sinne als der natürlich
gemessene Abstand zweier Raum-Zeit-Punkte zu bezeichnen. Dagegen
können die dx, nicht in gleicher Weise durch Messung mit starren
Körpern und Uhren direkt gewonnen werden. Sie hängen vielmehr
mit dem natürlich gemessenen Abstand ds zusammen in einer gemäß
(2b) durch die Größen gu bestimmten Weise.
Nach dem Gesagten ist ds eine von der Wahl des Koordinaten
systems unabhängig definierbare Größe, d. h. ein Skalar. ds spielt in