Аргумент в пользу того, что система отсчета, центрированная по земле (ECEF), не является инерциальной.

Ваш аргумент на самом деле более или менее верен, но некоторые детали неверны.

Во-первых, вы должны понять, что ньютоновская механика и общая теория относительности имеют разные определения инерциальной системы отсчета. Согласно ньютоновской механике, кофейная чашка, стоящая сейчас на моем столе, определяет (почти) инерциальную систему отсчета, но падающий камень крайне неинерционен, потому что камень имеет ускорение 9,8 м/с2. Согласно ОТО, свободное падение является предпочтительным инерционным состоянием, поэтому считается, что камень определяет инерционную систему отсчета, но кофейная чашка имеет собственное ускорение 9,8 м/с2.

Ньютоновское определение на самом деле невозможно определить на 100% строго, но традиционно «неподвижные звезды» считались довольно хорошим стандартом для ньютоновских систем отсчета. Любая система отсчета, в которой звезды имеют очень маленькое ускорение, считается очень хорошей инерциальной системой отсчета.

Итак, если вы имеете в виду ньютоновское определение, то ваш аргумент будет ошибочным только в конце, где вы ссылаетесь на «очень высокую скорость». Важно ускорение звезд, а не их скорость. Если космический корабль скользит по нашей Солнечной системе со скоростью 1 000 000 м/с, то это инерциальная система отсчета. Не имеет значения, что звезды имеют скорость -1 000 000 м/с в своей системе координат; важно то, что они имеют a = 0.

Согласно ньютоновскому определению, система отсчета, закрепленная за точкой на земной поверхности, не является инерциальной системой отсчета. Вы можете сказать это, потому что в этом кадре звезды имеют большие центростремительные ускорения. Однако система отсчета, привязанная к земле, очень близка к инерциальной, потому что вы можете найти другие системы отсчета, которые являются инерционными и отличаются от нее лишь очень небольшим ускорением. Поэтому эксперименты на земной поверхности должны быть достаточно чувствительными, чтобы обнаруживать любые неинерционные эффекты. Классический пример такого эксперимента — маятник Фуко.

В ОТО система отсчета, привязанная к точке на земной поверхности, не является инерциальной системой отсчета и даже близко не приближается к таковой. Он отличается от действительной (свободно падающей) инерциальной системы отсчета огромной величиной — ускорением 9,8 м/с2. Даже самый грубый эксперимент может определить это. Например, я могу это сказать, потому что чувствую давление стула на штаны. Второстепенная проблема заключается в том, что система отсчета Земли вращается, а ОТО также считает вращающуюся систему отсчета неинерциальной. (В этом вопросе было много исторической путаницы, в том числе некоторые ранние ошибки Эйнштейна, который думал, что ОТО лучше воплощает принцип Маха, чем это было на самом деле.)

В системе отсчета, прикрепленной к поверхности планеты, все, что находится далеко (другие планеты, звезды, далекие галактики...), следует круговому (или почти) пути с периодом в 24 часа. Эти пути создают две проблемы

1. Они связаны с наблюдаемыми ускорениями без явных сил, вызывающих их.
2. Любое из этих тел более$24/2\pi$наблюдается, что световые часы движутся быстрее скорости света

Условие 1 противоречит Ньютону и условию 2 Эйнштейна.

С другой стороны, невращающаяся система отсчета, прикрепленная к Земле, или невращающаяся система отсчета, прикрепленная к ЦМ Солнечной системы, не имеют проблем с вращением и в общей теории относительности в порядке (потому что они свободно падают).

Конечно, вы можете просмотреть любой текст по механике для высших учебных заведений или выпускников, где обсуждается преобразование в неинерциальные системы отсчета и обратно, которые позволяют вам преодолеть все это.