El principio de equivalencia dice que, para un ascensor pequeño, no es posible distinguir entre un ascensor cerrado que se mueve a una aceleración constante y la misma cantidad de aceleración gravitacional causada por un planeta masivo.
Si un observador está parado en un planeta, la g será constante. Pero para un ascensor, se necesita una fuerza constante para mantener una aceleración constante.
Esa fuerza constante tiene que ser impartida por algún tipo de mecanismo práctico.
Supongamos que el observador pone un peso en una escala sensible en el piso del ascensor que acelera y salta al piso. ¿No cambiaría momentáneamente la aceleración debido a la reacción, y el peso en la báscula fluctuaría?
Para que el peso no fluctúe, la fuerza tiene que ajustarse instantáneamente a la reacción, y viceversa, cuando el observador aterriza de nuevo en el suelo.
No estoy seguro de si existe algún mecanismo práctico de fuerza constante que proteja esta observación.
Supongo que la única forma práctica es que el ascensor es muy, muy pesado (la misma masa que el planeta en el caso ideal). En ese caso, causará su propia gravedad de todos modos.
Entonces, ¿el principio de equivalencia es realmente práctico? Digamos, ¿para un ascensor de tamaño humano, con un equipo simple como una báscula? Porque el observador puede hacer que el peso fluctúe dentro de un ascensor, pero no (igualmente) en un planeta.
Sé que, saltando, se cambia el requisito original del principio de equivalencia. Es por eso que la pregunta es sobre la practicidad.
El principio de equivalencia es un principio que se aplica a regiones "pequeñas" de espacio y tiempo, y realmente no es especialmente importante si es prácticamente posible construir un ascensor que pueda proporcionar una aceleración uniforme (no lo es). Siempre habrá formas de distinguir entre la aceleración y los campos gravitatorios en situaciones realistas como esta, sobre todo cuando el ascensor llega a su destino; no hay necesidad de saltar arriba y abajo.
Si está interesado en cómo se prueba el principio de equivalencia (no en un ascensor), puede buscar equilibrios de torsión o las misiones espaciales propuestas más recientemente para probar el principio de equivalencia. ( https://en.m.wikipedia . org/wiki/STEP_(satellite) . La idea aquí es tener un satélite con una capa exterior y un recinto interior que contenga una masa de prueba de caída libre. La masa debe seguir una geodésica, afectada solo por la gravedad. La capa exterior puede ( will) experimentan fuerzas no gravitatorias, pero estas pueden corregirse mediante propulsores conectados solo a la capa exterior, de tal manera que la capa se mantenga centrada en la masa interna.
Supongo que todavía hay problemas prácticos aquí. El proceso de medir dónde está la masa de prueba con respecto a la carcasa debe realizarse de manera que no se ejerza ninguna fuerza (neta) sobre la masa. Incluso si pudiera hacer esto perfectamente, el tamaño finito del equipo significa que el campo gravitacional no es perfectamente uniforme a lo largo de él.
Haz que el ascensor sea más grande y más alto que tú, y ponte en el medio, sin tocarlo. No tocar las paredes ni el suelo.
¿Cómo lo dirías? De eso se trata el principio de equivalencia. (Excepto que es un experimento mental, por lo que para hacer que el ascensor sea pequeño, debe imaginar que lo hace a usted pequeño, y también solo se mantiene durante una pequeña cantidad de tiempo).
No serías capaz de decirlo porque el general en la relatividad general dice que los marcos inerciales no tienen que ser marcos globales, que tener marcos inerciales globales es solo un caso especial , eso solo sucede a veces, si es que alguna vez sucede.
Entonces, los marcos de inercia son los marcos (posiblemente locales) que llamarías caída libre. Realmente son el marco que no está acelerando hacia arriba.
Aceleras hacia arriba simplemente porque la presión sobre tus pies te empuja hacia arriba.
curioso