Я нарыл в нете:
Эйнштейн пришел к реализации принципа эквивалентности, и он утверждает, что ускоренная система полностью физически эквивалентна системе внутри гравитационного поля.
Когда меня ускоряют, я со временем набираю скорость. Это будет иметь заметный эффект, например, будет возрастающее синее смещение в свете звезд, которые лежат в направлении ускорения. Этого не произойдет, если я просто нахожусь в гравитационном поле и могу хорошо отличить ускорение от силы тяжести.
Я подозреваю, что быть полностью физически эквивалентным может быть немного преувеличением, и это верно только до тех пор, пока я не смотрю наружу?
Или это решение, которого я не могу точно знать, ускоряются ли и эти звезды? Значит, когда я чувствую гравитацию и вижу постоянное синее смещение, я могу заключить, что меня ускоряют, но все эти звезды ускоряются так же, как и я?
Или есть способ интерпретировать гравитацию как ускорение, которое также приводит к увеличению красно-синего смещения?
Во-первых, оказывается, что однородных гравитационных полей не существует, поэтому принцип эквивалентности выполняется только локально .
Но ради аргумента предположим, что однородное гравитационное поле может существовать.
Теперь рассмотрим ситуацию, когда астронавт находится в ракете, а акселерометр ракеты показывает постоянное, ненулевое значение.
В соответствии с принципом эквивалентности следующие две точки зрения эквивалентны и, следовательно, неразличимы экспериментально:
(1) Гравитационное поле отсутствует, и ракета движется с абсолютным ускорением (из-за какого-то типа двигателя).
(2) Ракета неподвижна (из-за того же двигателя) в однородном гравитационном поле.
Заметим, что в случае 2 звезды свободно падают в однородном гравитационном поле и, таким образом, их скорость относительно неподвижной ракеты увеличивается со временем так же, как и в первом случае.
Таким образом, это не тот случай, когда вы можете различать две точки зрения. В обоих случаях звезды «перед» ракетой со временем будут все больше и больше смещаться в синеву.
Звезды, которые вы видите ночью, смещены в синий цвет отчасти потому, что они получают энергию, падая в потенциальный колодец Земли. Извините, но Эйнштейн выигрывает этот раунд :)
Что если смотреть не на другие звезды, а на микроволновое фоновое излучение, «эхо Большого Взрыва», как его иногда называют. Не дает ли это мне представление о моем «абсолютном» движении, т. е. относительно «вселенной»?
@AlfredCentauri
Условие локальности обычно требует только локально постоянного гравитационного поля во время проведения эксперимента. Для стационарной ракеты в гравитационном поле, например Земли, это условие полностью выполняется, не требуя, чтобы гравитационное поле было однородным во всем пространстве. Ясно, что звезды не движутся к Земле с ускорением g, но локально выполняется условие однородности поля, как того требует принцип эквивалентности. Стационарная ракета также не заметит какого-либо прогрессивного синего смещения, например, спектральных линий земных атмосферных выбросов (которые вы можете хорошо рассмотреть в локальной однородной области). Поэтому я думаю, что единственный последовательный способ спасти принцип эквивалентности здесь — фактически запретить любые внешние ссылки (как это обычно делается).
Дану