Допустим, я на космической станции, летящей к нашей галактике почти со скоростью света. Из моей системы отсчета я вижу, как галактика приближается к моему кораблю с той же скоростью.
Я прохожу мимо Солнца, и на меня действует его гравитация.
С точки зрения Земли гравитация Солнца отклонила траекторию моего космического корабля. С моей точки зрения, в космическом корабле траектория всей галактики изменилась очень быстро.
Исходя из моей системы отсчета, как моя космическая станция заставила всю галактику изменить курс?
Изначально было несколько вопросов, удалил все, кроме одного
Это похоже на ответ Анны, но я хотел бы придать ему немного другой смысл.
Как отмечает Анна, задействованы две разные системы координат: одна для наблюдателя, сидящего на Земле, и одна для наблюдателя в свободно падающем космическом корабле, и ситуация для двух наблюдателей выглядит совершенно по-разному.
Каждый наблюдатель может (в принципе) измерить тензор энергии напряжения, а затем решить уравнение Эйнштейна, чтобы получить тензор кривизны. Важно отметить, что эти тензоры не зависят от координат, т. е. оба наблюдателя будут вычислять одни и те же энергии напряжений и тензоры кривизны.
Однако, хотя тензоры не зависят от координат, их представления в двух системах координат будут разными. Обычно мы записываем тензоры в виде матрицы 4 x 4, и два разных наблюдателя будут вычислять разные значения для элементов в матрицах, потому что они используют разные базы.
Так что наблюдателю на космическом корабле неправильно думать, что галактика каким-то образом отклоняется под его гравитацией. На самом деле, строго говоря, наблюдатель на Земле также неправоспособен думать, что космический корабль отклоняется гравитацией Солнца. Гравитация, т.е. кривизна, не связана ни с каким конкретным телом. Солнечная система и космический корабль вместе (и, в принципе, остальная Вселенная) создают искривление, после чего оба они движутся в ответ на это искривление. Разница, которую видят наблюдатели, полностью зависит от того, что они используют разные базы для представления тензоров.
Для этого и придумали физику :).
Давайте сделаем это шаг за шагом:
Допустим, я на космической станции, летящей к нашей галактике почти со скоростью света. Из моей системы отсчета я вижу, как галактика приближается к моему кораблю с той же скоростью.
Справедливо. Верно также и в ньютоновской механике, ускорение отсутствует, и это просто вопрос выбора координат для системы покоя. Нет причины и следствия.
Я прохожу мимо Солнца, и на меня действует его гравитация.
Теперь вводится ускорение, а это означает, что в ньютоновской механике есть центральная сила. Для общей теории относительности пространство искажено, и космическая станция следует геодезической. Причиной изменения является сила/геодезическая.
С точки зрения Земли гравитация Солнца отклонила траекторию моего космического корабля. С моей точки зрения, в космическом корабле траектория всей галактики изменилась очень быстро.
Исходя из моей системы отсчета, как моя космическая станция заставила всю галактику изменить курс?
Вот почему мы разработали физику. Изменение системы координат, производимое «точкой зрения земли» и «точкой зрения моей», не является причинно-следственным. Причина изменений исходит от сил в системе или в ОТО пространственного искажения, которое гравитационное поле Солнца вызывает в области его измеримого влияния. То, как система координат описывается математически, является лишь вопросом удобства. Вы могли бы принять POV муравья, движущегося по земле. Вам потребуются сложные геометрические расчеты, чтобы понять, почему космический корабль быстро меняется, пока идет за едой, но связь здесь математическая, а не причинно-следственная.
На ум приходит эпициклический геоцентрический взгляд. Это правильная математически система координат, но она мало коррелирует с силами, проявляющимися в гелиоцентрической системе. Итак, ваша точка зрения ориентирована на космический корабль.
Манишерх
Роберт Купер
Манишерх
Дэвид З.
Дэвид З.
Дэвид З.
Манишерх