Выбор системы отсчета, в которой Земля покоится и не вращается

Мы можем выбрать невращающуюся Землю в качестве системы отсчета и спросить себя: как насчет движения планет и звезд. Звезда на расстоянии 10 миллионов световых лет оборачивается вокруг Земли за 24 часа со скоростью 10^18 м/с.

Один друг однажды сказал мне, что на самом деле были опубликованы статьи, посвященные этой проблеме, например, чтобы доказать, что фиктивные силы возникают из-за выбора такой причудливой системы отсчета, которые гарантируют, что Земля все еще (несколько) сплющена на своих полюсах.

Вопросы:

1) Кто-нибудь знает о таком издании?

2) Я знаю, что даже такие скорости 10^18 м/с не противоречат теории относительности, потому что предельная скорость существует только для обмена информацией, чего, по-видимому, не происходит.
Тем не менее: кто-нибудь может объяснить, почему допускаются такие причудливые скорости?

Я недостаточно знаю, чтобы развернуть это в ответ, но кажется, что вы описываете идеи, связанные с принципом Маха: en.wikipedia.org/wiki/Mach%27s_principle

Ответы (4)

Скорости в общей теории относительности можно сравнивать только в точке, где совпадают локальные касательные плоскости. Говорить о скоростях далеких звезд в каком-либо абсолютном смысле — пустой вопрос. Высказывание «координатная скорость Андромеды составляет 10 огромных м/с» — это, в некотором смысле, утверждение не о физике, а скорее о вашей системе координат. Чтобы получить осмысленное предсказание, вам придется провести эксперимент, посредством которого вы сравните две скорости — скажем, Андромеда посылает на Землю световой сигнал с заданной частотой 100 Гц. Затем наземный наблюдатель измеряет красное смещение светового сигнала, а затем использует его для определения их относительных скоростей.

Я должен согласиться. Есть идеи, как доказать, что земля сплющивается у полюсов? Это фактическое наблюдение.
Какой интересный ответ вы хотите? Пятицентовый ответ заключается в том, что вы получаете силы Кориолиса, выбирая неинерциальную систему отсчета. Пятидолларовый ответ заключается в том, что если вы сделаете преобразование координат \phi таким образом, что оно станет координатой, вращающейся с Землей, вы вызовете временную зависимость g_{phi phi}, которая также пропорциональна тета, так что вы получите новые Символы Кристоффеля, равные нулю на полюсах, но отличные от нуля на экваторе.
И после недолгих размышлений — суть того, что я только что сказал, верна, но детали немного неверны — изменение координат вызовет независимый от времени член, пропорциональный грех ⁡ ( θ ) в г т ф , и ЭТОТ член изменит геодезическое уравнение таким образом, что вы увидите силы на экваторе, а не на полюсах.

1) В этой системе отсчета очевидно, что Земля сплющена у полюсов. Центробежная сила отталкивает от оси вращения с величиной ю 2 р , где р это расстояние от оси. Если ты на полюсах, р "=" 0 а тебя вообще не выгоняют. Если вы на экваторе р "=" р е а р т час а тебя сильно выгоняют.

2) (Не прямой ответ) Вращение в специальной теории относительности сложно. Например, отношение длины окружности диска к его диаметру не равно π . См. http://en.wikipedia.org/wiki/Ehrenfest_paradox

В этой системе отсчета нет вращения Земли, поэтому одна из проблем состоит в том, чтобы доказать, что остальная Вселенная вызывает фиктивную центробежную силу на Земле — вы не можете просто предположить, что она существует, не в этой системе отсчета.
@Gerard: В этой системе отсчета вращение заменено силой инерции (центробежной силой и силой Кориолиса). Таким образом, центробежная сила существует только в той системе отсчета, где Земля не движется. В геоцентрической системе отсчета, где Земля вращается, вам не нужно добавлять центробежную силу, чтобы объяснить плоскостность Земли, поскольку вращение вызывает центростремительное ускорение экватора, которое объясняет плоскостность.

Вы уже сами себе ответили: это потому, что принцип случайности не запрещает такое движение.

Тангенциальное движение и удаление от другого объекта со сверхсветовой скоростью не запрещается, так как в таких процессах пострадавший не может затормозить. Запрещено приближаться к другому объекту со сверхсветовой скоростью.

Единственная причина, по которой мы не видим объекты, удаляющиеся друг от друга со сверхсветовой скоростью, состоит в том, что движение от какого-либо объекта на v>c обычно означает сближение с другим объектом на v>c, а это запрещено. Но в случае расширения Вселенной можно удалиться от одного объекта, не приближаясь к другому, и поэтому возможен сверхсветовой рост расстояний между двумя галактиками, разделенными большими расстояниями.

Более того, из-за расширения Вселенной любые лучи света, идущие от нас (или любого другого неподвижного наблюдателя), имеют скорость несколько большую, чем с, а любые лучи света, идущие к нам, имеют скорость, меньшую, чем с. Это, конечно, означает также, что любые два неподвижных наблюдателя удаляются друг от друга.

Только в одном случае можно представить себе сверхсветовое сближение двух объектов: когда оба находятся под горизонтом черной дыры. Когда объект приближается к черной дыре, он достигает сверхсветовой тангенциальной скорости в эргосфере (которая находится за пределами горизонта черной дыры, поэтому объект может вернуться), а радиальная скорость достигает c точно на горизонте. Математически это означает, что внутри горизонта объект должен иметь радиальную скорость больше c. Но это не так: как только объект достиг с (или около с) на горизонте, время для него останавливается, и он остается там до тех пор, пока черная дыра не взорвется (наконец испарится).

Планетарные движения в такой системе отсчета должным образом изображались бы эпициклической моделью Птолемея:

http://en.wikipedia.org/wiki/Deferent_and_epicycle

Итак, на этот вопрос на самом деле отвечает Птолемей. Для получения дополнительной информации ищите подробности в Альмагесте! :-)

Это не касается ни одного из двух вопросов в вопросе Джерарда.
Ты прав. Может быть, это должен быть комментарий, а не ответ. Когда я начал думать о такого рода движениях, мне на ум пришла теория Флемея. Должен ли я удалить ответ и оставить комментарий?
Выбор системы отсчета, в которой Земля покоится и не вращается
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v