Вы не испытываете центробежной силы на орбите?

Я думаю, что ответ отрицательный, но в некотором смысле это кажется нелогичным, поэтому я просто хотел проверить здесь.

Итак, если я правильно понимаю, общая теория относительности говорит нам, что любой достаточно маленький объект на орбите вокруг Земли (который не «испытывает» какие-либо силы) по существу следует прямой линии через искривленное пространство-время, что его опыт был бы по существу неотличимы от путешествия в глубоком космосе по прямой. Так ли это?

Если это так, то это кажется немного причудливым, поскольку с нашей точки зрения здесь, на Земле, мы можем ясно видеть, что объекты на орбите вращаются, но на них не действует боковая сила.

Re, "нет центробежной силы". Центробежная сила от чего? Вы имеете в виду "силу" из-за самой орбиты? В ньютоновской модели эта сила точно равна и противоположна силе гравитации, которая в противном случае привела бы к падению космического корабля и пассажиров на землю.
Я рекомендую заменить "...любой объект на орбите..." на "...любой достаточно маленький объект...". Достаточно большой объект будет «чувствовать» растяжение и сжатие из-за неоднородного поля вокруг центрального тела.
Моя предыдущая мысленная модель (устойчивой орбиты) заключалась в том, что объект на орбите имеет некоторую скорость в направлении касательной к орбите, а гравитация искривляет траекторию. По сути, это вращающийся шар на тросе. В этой модели на объект действует центробежная сила (полагаю, равная и противоположная силе тяжести). Но ясно, что эта модель неверна, и в действительности это не так.

Ответы (1)

Вы по сути правы. В свободном падении вы находитесь в инерциальной системе отсчета, на вас не действуют никакие силы. Вы следуете по «прямому» пути через пространство-время, хотя лучше сказать «наименее искривленный» путь. Вы можете больше узнать о «прямых» путях в искривленном пространстве-времени в моем ответе на вопрос « Если гравитация — это искривление пространства, почему более массивные объекты «тяжелее?» .

Когда вы стоите на земле, вас отталкивает от этого пути сила земли, давит на вас.

Мы часто рассматриваем поверхность Земли как неускоренную инерциальную систему отсчета, особенно когда думаем о горизонтальных направлениях. Мы хотим Ф "=" м а работать. Но есть сила от земли, толкающая вверх, и а "=" 0 . Поэтому мы добавляем в левую часть уравнения направленную вниз силу, которая действует на все подряд. Это сила гравитации. Сила тяжести является псевдосилой.

Существуют и другие псевдосилы, такие как центробежная сила и сила Кориолиса. Вы можете прочитать о них в Pseudo Force and Inertial and Non-Inertial frameworks и Coriolis Force: Directient Perpendicular to Rotation Axis Visualization .

Гравитация противоречит здравому смыслу, потому что не очевидно, что свободное падение является инерциальной системой отсчета. В конце концов, он явно ускоряется к Земле.

Ваш связанный ответ очень интересен, мне любопытно происхождение силы от земли, толкающей вверх. Вы говорите, что объекты в пространстве-времени следуют геодезической, а также что, по сути, все в нашей Вселенной движется со скоростью 1 секунда в секунду в будущее, что в некотором роде эквивалентно 1 световой секунде расстояния в пространственных измерениях. Является ли эта «постоянная» скорость времени причиной того, что мы должны ускоряться вверх, чтобы оставаться в покое на Земле? Что у нас всегда есть эта скорость во времени, а геодезическая линия пространства-времени просто ведет к центру Земли?
У меня есть еще один интересный вопрос, не является ли причиной того, что кривизна пространства-времени кажется нам такой неосязаемой, в значительной степени тот факт, что мы наблюдаем мир в основном, обнаруживая фотоны, и, учитывая их скорость, их геодезические вокруг Земли по существу плоские, в то время как геодезические объектов, которые движутся с обычной скоростью, значительно более искривлены? Может быть, если бы свет шел по тому же пути, что и обычные предметы, это было бы для нас более очевидным? Это, конечно, вопрос чистой спекуляции, просто проверка моей интуиции.
Следование геодезическим приведет под землей. Земля жесткая и не дает нам провалиться под землю. Таким образом, источником восходящей силы являются молекулярные связи, которые делают землю жесткой. Но я думаю, что вы действительно хотите знать, почему следование геодезической ускоряет нас по направлению к Земле. У меня нет быстрого ответа на этот вопрос.
Пространственные части траектории пули или камня достаточно искривлены, чтобы их можно было заметить. Но если вы добавите временную часть, другой конец траектории, который длится 1 секунду, будет эквивалентен 186000 милям во временном измерении. Траектория такой длины, которая изгибается всего на несколько футов, очень плоская. Траектории камня, пули и фотона имеют одинаковую кривизну.
Мне было интересно, может ли какой-либо объект в пространстве-времени находиться в состоянии покоя, но кажется, что скорость во времени задана. Это то, к чему я стремился с первым вопросом. Но понятие молекулярной силы на самом деле очень полезно. Тем не менее, если я помещу неподвижный объект (с пространственной скоростью 0) в плоское пространство-время, а затем другой объект на земную орбиту с пространственной скоростью 0 относительно Земли, откуда берется ускорение второго объекта? Кажется, что работа ведется во втором случае, это просто иллюзия? В чем разница между двумя ситуациями?
Я вижу, так что разница действительно заключается во времени траектории, траектория света длится всего доли секунды, поэтому она кажется «прямой». Кроме того, то, что мы наблюдаем как люди в пространственном измерении как траекторию движения камня, можно рассматривать как проекцию на пространственные измерения, верно? В нашем опыте измерение времени кажется очень сжатым (расстояние в 1 секунду ощущается намного меньше, чем 300 000 км), поэтому, хотя оно прошло световую секунду во временном измерении, мы замечаем в основном часть, спроецированную на пространственные измерения.
Я сейчас в замешательстве. Разве это не связано с выбранной ссылкой? Как на карусели?