Принцип Маха и система отсчета для ускорения

Хотя существуют разные утверждения принципа Маха, одно утверждение может заключаться в том, что ускорение бессмысленно, если его нельзя определить относительно чего-либо. Далекие звезды обеспечивают фиксированную систему отсчета, относительно которой мы можем определять инерциальные системы отсчета и измерять ускорение, а удаленная материя во Вселенной может даже каким-то образом вызывать инерцию.

Принцип Маха, кажется, вышел из моды в современной физике, и большинство ответов на этот вопрос неверны ли принцип Маха? сомневаюсь в принципе Маха.

Итак, в качестве альтернативы, может ли само тело обеспечить систему отсчета для ускорения?

Когда тело ускоряется, оно всегда деформируется. Одна его часть толкается или тянется, и это влияет на другие части, которые также ускоряются.

Простой пример — три массы, соединенные равными пружинами в форме равностороннего треугольника. В инерционной системе координат форма представляет собой равносторонний треугольник, а потенциальная энергия, запасаемая пружинами, минимальна (диаграмма А).

Если мы возьмем одну массу и потянем ее, сначала будет ускорена одна масса, и треугольник деформируется в равнобедренный треугольник с большей запасенной потенциальной энергией. Затем две другие массы тянутся за первой и следуют за ней. Система знает, что она была ускорена, но не из-за каких-либо знаний о далеких звездах, а из-за того, что она деформировалась (диаграмма B).

Если массы брошены в гравитационное поле (диаграмма C), массы имеют форму равностороннего треугольника, даже если они ускоряются относительно далеких звезд. Кажется, это согласуется с общей теорией относительности и принципом эквивалентности, согласно которому «падающая система отсчета» — это то же самое, что и инерциальная система отсчета. Итак, опять же в инерциальной системе отсчета деформации нет.

Так может ли само тело быть эталоном при определении инерциальных систем отсчета?

В эксперименте Ньютона с ведром жидкость в ведре приобретает искривленную форму при вращении относительно далеких звезд - верно (независимо от того, вращается ли ведро тоже, или оно внезапно схвачено и остановлено). Однако можно сказать, что жидкость «знает», что она ускоряется, поскольку она деформируется при переходе из стационарного состояния во вращающееся. Ускорение меняется с разными радиусами, для кругового движения$a=-\omega^2r$а жидкость деформируется в том смысле, что части ее дальше от середины испытывают большее ускорение.

Таким образом, поскольку ускорение не является постоянным по всему телу, как в гравитационном поле, тело знает не по отношению к далеким звездам, а благодаря деформации и увеличению его внутренней потенциальной энергии, что происходит ускорение.

Были ли попытки объяснить инерцию тел в этом ключе?

Может ли быть так, что сопротивление движению, которое мы воспринимаем как инерцию, обусловлено силами, необходимыми для того, чтобы вызвать сжатие и деформацию, а массы (инерции) вообще не существует?

Можно возразить, что не имеет значения, что протяженный объект деформируется во время ускорения, поскольку мы знаем, что отдельные компоненты атомы, протоны, электроны и т. д. имеют собственную массу.

Но этот аргумент можно было бы повторить и в меньшем масштабе. Может ли инерция, скажем, протона быть вызвана силами, необходимыми для его деформации при ускорении, то же самое для электрона. Просто надо было бы отрицать существование истинно точечных частиц.