¿El efecto de marea hará que las leyes de la física sean diferentes?

Estaba leyendo Spacetime Physics de Wheeler & Taylor . Los autores mencionaron el efecto de las mareas, así como todas las leyes físicas son las mismas en el marco de flotación libre.

Me pregunto si el efecto de marea hará que las leyes sean diferentes en un mismo marco de referencia: supongamos que dos personas están en el mismo marco de flotación libre bajo la influencia de un agujero negro; sin embargo, una persona flota (desafortunadamente) justo al lado de un agujero negro, y otra persona también flota, pero a una distancia muy lejana del agujero negro. Seguramente, la antigua persona desafortunada tiene una experiencia muy diferente a la de otro: ¡probablemente incluso morirá debido al efecto de la marea!

Considere otro experimento: suponga que un tren cae verticalmente hacia el Sol. Que haya dos personas flotando en el tren. Uno en la parte superior "deja caer" una pelota, otro en la parte inferior "deja caer" otra pelota. Y observan las bolas. Todos afirman que las bolas están perfectamente en el marco de inercia: no encuentran que las bolas se aceleren. ¡Pero en general, la distancia entre dos bolas aumenta debido al efecto de marea! ¿Podemos decir (es plausible) que "el tren es un marco de flotación libre"? Si UNA persona (ya sea en la parte inferior o superior) deja caer DOS bolas, ¡nunca observará que aumenta la distancia entre las dos bolas!

Me pregunto si las leyes de la física siguen siendo las mismas en este caso. ¿Sería más apropiado decir "todas las leyes de la física son las mismas localmente en todos los marcos de caída libre"?

Hay un buen artículo de Robert Forward (del detector de masas) que analiza los efectos de orden superior presentes en varios escenarios orbitales, los límites que imponen al intentar aprovechar la gravedad "cero" (usa el término "microgravedad" en todo según recuerdo), y esquemas para cancelar los términos principales. Esos esquemas ocupan un lugar destacado en su novela Dragon's Egg .

Respuestas (1)

El principio de equivalencia de Einstein establece que localmente se cumplen las leyes físicas de la relatividad especial. Localmente significa en una región suficientemente limitada del espacio-tiempo, tanto para extensión espacial como temporal.

El efecto de marea se aplica a un objeto macroscópico, si sus dimensiones cubren una región donde la variación de la curvatura no es despreciable.

Definitivamente hay que enfatizar el término "Local" para una correcta lectura.

¡¡Gracias!! Supongo que los autores intencionalmente hacen que sus lectores reflexionen sobre esto sin mencionarlo explícitamente. Ahora me pregunto otra pregunta (estrechamente relacionada): ¿qué queremos decir con "leyes físicas" cuando se trata de macroscopio? (decir, cosmos?)
En una escala cosmológica, un marco de referencia inercial no es definible. Por eso necesitas la relatividad general.