¿ Cuál es la pregunta que Mach trató de abordar en su principio ? Quiero decir, sabemos cómo detectar los marcos inerciales y no inerciales (por la ley de Newton). Una vez que se entiende esto, también vemos que debido a la aceleración de un marco no inercial aparecen pseudo fuerzas. Dado que no existe un marco inercial privilegiado, la aceleración de un marco no inercial es bastante única, es decir, una y la misma con respecto a cada marco inercial. ¿Bien? Entonces, ¿qué más trata de responder el principio de Mach? Estoy un poco confundida.
EDITAR: He leído que la teoría newtoniana no intenta responder a la pregunta de cuál es el origen físico de las pseudo fuerzas, pero sí lo hace el principio de Mach (ver "Introducción a la relatividad de Einstein" por Ray D'Inverno). Pensé que esto se debe a la aceleración del marco en sí. Creo que lo que Mach quiso decir es que los marcos inerciales locales están determinados por la distribución de masa global en el universo. Y si esa distribución de masa cambia, entonces el marco inercial local cambia a uno no inercial y da lugar a pseudofuerzas. No sé, pero esta es la impresión que tengo. Puedo estar totalmente equivocado.
A continuación, también quería preguntar: ¿es realmente esencial comprender el principio de Mach o el experimento del balde de Newton para comprender la relatividad general? ¿La idea/definición de marcos basada en la ley de Newton es insuficiente para comprender los marcos en la relatividad general?
¿Cuál es la pregunta que Mach trató de abordar en su principio?
El principio de Mach no es tan claro como sugiere la gente, pero en mi humilde opinión, lo que intenta abordar es la inercia. Resistencia al cambio de movimiento.
Quiero decir, sabemos cómo detectar los marcos inerciales y no inerciales (por la ley de Newton).
"Apoyo a la relatividad", pero tengo que decir esto: un marco inercial no es algo real que tenga una existencia objetiva. El universo existe, tú existes, la Tierra existe. Pero un marco de referencia inercial es poco más que un estado de movimiento constante, y un marco no inercial es poco más que un estado de movimiento cambiante.
Una vez que se entiende esto, también vemos que debido a la aceleración de un marco no inercial aparecen pseudo fuerzas.
Sí, dispare sus propulsores y será presionado contra su asiento. Por tu inercia y por tu cambiante estado de movimiento. Pero en verdad, su asiento está empujando su espalda.
Dado que no existe un marco inercial privilegiado, la aceleración de un marco no inercial es bastante única, es decir, una y la misma con respecto a cada marco inercial. ¿Bien?
Hay una especie de marco privilegiado, que es el marco de descanso CMB, consulte esta pregunta . No es un marco absoluto en sentido estricto, pero puede usarlo para medir su movimiento con respecto al universo, y el universo es tan absoluto como parece.
Entonces, ¿qué más trata de responder el principio de Mach? Estoy un poco confundida.
Como dijo CuriousOne, tienes razón en estar confundido. Porque el principio de Mach se contradice con E=mc². La inercia no depende de estrellas distantes en rotación, depende de la física local aquí y ahora. Un fotón tiene energía E=hf y cantidad de movimiento p=hf/c. Estas son dos medidas de resistencia al cambio de movimiento para una onda que viaja linealmente a través del espacio en c. Divides por c para ir de uno a otro. Entonces recuerda la naturaleza ondulatoria de la materia: cuando atrapas esa onda en una caja de espejos, aumenta la inercia del sistema. Porque la masa es una medida del contenido de energía, como dijo Einstein, y vuelves a dividir por c para decir cuánta masa hay. Pero todo lo que realmente es, es la resistencia al cambio en el movimiento de una ola que da vueltas y vueltas en c. Abre la caja, y es un cuerpo radiante que pierde masa. Esa radiación "transmite inercia entre los cuerpos emisores y absorbentes" . Cógelo en otra caja-espejo y aumentarás la masa de ese sistema. Habiendo dicho todo eso, consulte este artículo donde Mark Hadley dice que la rotación a gran escala podría ser la causa de la violación de CP. No es exactamente el principio de Mach como lo entendemos normalmente, pero se relaciona con lo que está en el artículo de Wikipedia , y en mi humilde opinión es muy interesante.
En realidad, el principio de Mach no se aplica mucho al movimiento lineal, sino más bien al movimiento de rotación. Considere que, para el movimiento lineal, no existe un marco de referencia privilegiado. En general, no hay forma de saber (en una caja sellada) si la caja está estacionaria o se mueve con velocidad constante.
Esto no es cierto para una caja giratoria. Detectar fuerzas centrífugas (o centrípetas, por así decirlo) es fácil. Simplemente separe dos cuerpos con una cuerda y mida la tensión en la cuerda.
Entonces, la pregunta que aborda el Principio de Mach es: ¿Cómo es que podemos detectar la rotación? ¿Por qué las dos descripciones, "el objeto gira mientras que las estrellas fijas no lo hacen"/"el objeto está estacionario mientras las estrellas fijas giran a su alrededor" son equivalentes?
"This is not true of a rotating box. Detecting centrifugal (or centripetal, if you will) forces is easy. Just separate two bodies by a string and measure the tension on the string."¿No experimentaríamos exactamente la misma fuerza centrífuga si giras todo el universo menos la caja? También trae a la mente el giro , aunque el giro es detectable a partir del marco de referencia del laboratorio.Su definición del principio de Mach es tan buena como cualquier otra.
Hay muchas definiciones: https://en.wikipedia.org/wiki/Mach%27s_principle#targetText=Mach 's%20principle%20says%20that%20this,to%20the%20local%20inertial%20frame.&targetText=A%20very %20declaración%20general%20de,escala%20estructura%20de%20el%20universo%22.
Pero la idea importante a la que todos se aferran es la misma. Cuando aprendemos sobre los marcos de referencia, rápidamente aprendemos que un universo exactamente como el nuestro, pero con todo moviéndose 10 metros por segundo más hacia la izquierda, es idéntico a nuestro universo. El movimiento absoluto de todo junto no sería observable y, por lo tanto, "moverse a este universo" es solo un cambio de marco de referencia (cambio en la notación), no un cambio en la física.
Una vez que nos acostumbramos a esa idea, comienza a parecer extraño que NO ocurra lo mismo con el movimiento de rotación. Un universo exactamente como el nuestro, pero girando a cierta velocidad angular alrededor de algún eje elegido, se vería y se comportaría de manera muy diferente a nuestro universo. Las galaxias que se encuentran a muchos años luz del eje de rotación serían expulsadas de este eje por fuerzas centrífugas muy poderosas. En un plano (ortogonal al eje de rotación) el universo se expandiría mucho más rápido.
El principio de Mach (aproximadamente todas sus definiciones) es la idea de que todo lo que gira al mismo tiempo debe ser inobservable (al igual que el movimiento lineal), y que necesitamos corregir nuestra comprensión de las leyes de la física para que nuestras teorías predigan esto.
PD. Perdón por resucitar un hilo muy antiguo.
curioso
seguro
usuario46925