¿Se equivoca Weinberg en esta descripción de cómo se incorpora el principio de Mach en la relatividad general?

En su libro "Sueños de una teoría final" pág.144 Steven Weinberg dice

"la circulación de la materia del universo alrededor del cenit vista por los observadores en un tiovivo produce un campo algo así como el campo magnético producido por la circulación de la electricidad en las bobinas de un electroimán. Es este campo gravitomagnético que en el marco de referencia del carrusel produce los efectos que en los marcos de referencia más convencionales se atribuyen a la fuerza centrífuga".

Continúa diciendo que, por eso, en la relatividad general no podemos distinguir si estamos en un laboratorio rotatorio o no.

Esto parece ser una aceptación audaz y errónea de una versión muy fuerte del principio de Mach de que

"Todos los efectos centrífugos son causados ​​por los efectos gravitatorios de las estrellas en rotación cuando se ven desde el marco de referencia giratorio".

El relato de Weinberg parece contrario a los puntos de vista modernos sobre el principio de Mach. Sí, existe el efecto Lense-Thirring y el arrastre del marco, pero eso está muy lejos de decir que todos los efectos de inercia en un marco de referencia giratorio son causados ​​por el movimiento de la materia circundante en el universo.

¿No podemos determinar si estamos en una nave espacial girando o no (usando el efecto centrífugo y de inercia), sin referencia a las estrellas distantes? ¿No significaría la afirmación de Weinberg que si dejamos que la masa del universo circundante se acerque a cero, el efecto centrífugo en el marco del laboratorio giratorio también se reduciría a cero?

En resumen, ¿se equivoca Weinberg sobre el principio de Mach en la relatividad general aquí?

¿Ha leído esta vista de "ideas muertas hace mucho tiempo" physics.stackexchange.com/questions/5483/… .
Acabo de abordar su punto respondiendo una vieja pregunta: physics.stackexchange.com/a/362242/154997
@Countto10 Sí, lo leí y parece decir que Weinberg está equivocado. Hubiera pensado que Weinberg lo sabía mejor. Escribió un libro muy famoso sobre GR. Es difícil para mí creer que está tan equivocado, así que cuestiono mi propio entendimiento.
¿Qué pasa si no hay estrellas en el universo?
El libro de Weinberg es muy antiguo, mi único pensamiento es que, dado el título, estaba tratando de ser inclusivo y posiblemente, dada su reputación, estaba tratando de iniciar una discusión sobre un tema que le gustaba. Si no lo ha cubierto desde entonces, supongo que ha seguido adelante.
Es muy difícil evaluar si Weinberg tiene razón o no sin más contexto. Por el material en la pregunta, parece que usted es quien interpreta sus ideas como un respaldo de alguna versión fuerte del principio de Mach.
Normalmente no soy un hombre de apuestas, pero en este caso estoy dispuesto a apostar que Weinberg no se equivoca aquí.

Respuestas (1)

El artículo original de Brans-Dicke sobre su versión escalar-tensor de GR comienza con una exploración de esta pregunta, y recomiendo leerlo: es un maravilloso ejemplo de cómo escribir un artículo científico que casi cualquiera podría entender.

En mi lectura, básicamente sugieren que Mach está equivocado, al menos sobre la fuente del "campo". Dan el ejemplo de alguien en un cubo que se asoma por la ventana y dispara un rifle tangencialmente al cubo. Esto hará que el cubo gire y, por lo tanto, debería producir fuerzas centrípetas. Sin embargo, según Mach, la fuente de esto es el "fondo", que en este caso es una sola bala de 22. ¿Cómo es posible que esto tenga tal efecto, en comparación con, digamos, la masa de las paredes del cubo?

Entonces el problema , si lo ves así, existe, pero sugieren que la solución de Mach es incorrecta.

Acabo de echar un breve vistazo al papel de Barns and Dicke. Sin embargo, según su explicación, creo que puede haber un concepto erróneo fundamental sobre el principio de Mach en el ejemplo de Barns-Dicke. De acuerdo con el principio de Mach, no puedes imaginar un rifle calibre 22 ni ningún laboratorio con paredes macizas en un espacio vacío (el fondo) porque, según Mach, si eliminas todas las masas del universo excepto un número reducido de objetos (laboratorio, rifle y bala), estos objetos perderían masa porque la masa inercial se ve afectada por la distribución global de la materia.
Por lo tanto, el giroscopio, contrariamente a lo que afirman Barns & Dicke, parece no girar en relación con las paredes del laboratorio (los momentos lineal y angular son todos cero). Creo que el principio de Mach establece implícitamente que no es elegible para usar leyes físicas tradicionales en un espacio vacío (universo).
¡Buen artículo de referencia! Gracias, es una joya.