¿Por qué el movimiento lineal es relativo pero la rotación absoluta?

La rotación también es relativa.

El artículo llamado Inducción de la fuerza centrífuga correcta en una carcasa de masa giratoria muestra que si gira y está dentro de un caparazón de la forma descrita anteriormente que gira a la misma velocidad, entonces sentirá que no está girando. Toda la física dentro de este caparazón funcionará en el marco giratorio. Por lo tanto, su velocidad de rotación no es absoluta sino relativa a la carcasa.

¿Por qué necesita una forma especial? Bueno, no estoy seguro, pero parece ser para contrarrestar el resto del universo fuera del caparazón, que en este modelo se supone que está vacío, por lo que tiende al espacio-tiempo de Minkowski.

El principio de que la rotación es relativa es el principio de Machian, que a menudo se afirma que solo sentimos fuerza centrífuga porque estamos girando en relación con estrellas distantes. Si el principio de Mach fuera cierto, si las estrellas también estuvieran girando a la misma velocidad, no sentiríamos nada. Para decirlo de otra manera, si el principio de Mach fuera cierto, entonces en las coordenadas de descanso natural de un observador, un universo nunca puede tener rotación neta.

Si es válido es un punto muy debatido por los físicos, ver por ejemplo el tema en Wikipedia, pero para mí la evidencia sugiere que sí es cierto:

Existe un amplio conjunto de espacios-tiempos de Einstein llamados espacios-tiempos de Wheeler-Einstein-Mach que se mantiene en el principio básico de Mach. Para citar el artículo:

“ Este resultado es la declaración más fuerte y precisa hasta la fecha de la versión de Wheeler del principio de Mach. ”

“ Rotación absoluta: ninguno de los tiempos espaciales WEM tiene una rotación neta absoluta en ningún sentido bien definido. ”

Lo que significa que un observador en reposo nunca puede estar en un universo giratorio, o de manera equivalente, la rotación es relativa (a la rotación del resto del universo).

El documento también contrarresta la creencia común de que el universo de Godel no es machiano:

“La vorticidad local (del tipo que se encuentra en el universo no WEM Godel y también en los tiempos espaciales WEM Ryan) no constituye la rotación neta del universo en ningún sentido”.

Para espacios-tiempo no WEM, claramente parece que el universo está ‘tratando’ de ser Machian porque exhibe el arrastre de marco, conocido como el efecto Lens-Thirring. El arrastre del marco significa que en nuestra galaxia, el marco de coordenadas del resto se gira ligeramente y se arrastra con la rotación de la galaxia. En consecuencia, sentimos un poco menos que estamos girando de lo que realmente estamos. A medida que la galaxia se hace más grande en relación con el resto del universo, el efecto se hace más fuerte, y es razonable llevar esto al límite de que si la galaxia es toda la masa del universo, entonces su marco de coordenadas gira a la misma velocidad que la galaxia. y no sentimos rotación ni fuerza centrífuga.

Sin embargo, esto no sucede cuando el resto del universo se modela como una tendencia a un espacio-tiempo plano de Minkowski. Aquí creo que es el núcleo del debate y la confusión, y su pregunta.

El problema es que el espacio-tiempo de Minkowski no es lo mismo que ningún espacio-tiempo, y además parece haber un problema con el punto (o más bien cono de luz) en el infinito que evita que el espacio de Minkowski sea invariante a la velocidad de rotación. La cita del documento WEM podría ser más clara:

[para evaluar el principio de Machian] “Einstein rechazó los universos abiertos porque en ellos, señaló, uno debe especificar la métrica completa en” infinito “además de la distribución de la materia para determinar el tensor métrico en cualquier otro lugar. Encontró esta situación filosófica y físicamente insatisfactoria “.

O mejor, citando al propio Einstein:

“Si el universo fuera cuasi-euclidiano, entonces Mach estaba completamente equivocado … (para entonces) la métrica g sería constante en el infinito … Las propiedades físicas del espacio no serían completamente independientes, es decir, no influenciadas por materia, pero en general estaría, y solo en pequeña medida, condicionada por la materia. Tal concepción dualista en sí misma no es satisfactoria en sí misma; sin embargo, hay algunos argumentos físicos importantes en su contra … “. A. Einstein, El significado de la relatividad (Princeton University Press, Princeton, 1955).

Además, dado que el universo se está expandiendo, existe una máxima ‘distancia retrospectiva’ que actúa como un límite. El marco de descanso es relativo a la velocidad de rotación expresada en este límite, vea aquí para una mejor explicación.

Entonces, finalmente, para responder a su pregunta:

¿Por qué el movimiento lineal es relativo pero la rotación absoluta?

La rotación solo es absoluta en los universos cuasi-euclidianos, es decir, universos con métrica constante en el infinito, como el espacio-tiempo plano de Minkowski. Parece poco probable que vivamos en un universo así, particularmente dado el universo en expansión, por lo tanto, la evidencia parece respaldar la idea de que la rotación es en última instancia relativa (al resto de la materia en el universo).

Tenga en cuenta que, incluso con un universo cuasi-euclidiano, la rotación sigue siendo claramente en parte relativa debido al arrastre de cuadros, y puede ser completamente relativa como se muestra en el primer enlace.

El movimiento lineal a menudo se describe como relativo al marco de referencia de otros cuerpos en el espacio-tiempo plano.

La rotación es en realidad relativa al marco de referencia de la función de energía potencial (en la práctica, un volumen de espacio) dentro del cual los cuerpos están girando.

Los cuerpos en traducción están siguiendo la superficie de energía potencial efectiva de un sistema sin restricciones (o débilmente restringido) que corresponde a moverse sobre una superficie de energía potencial efectiva en su mayoría plana (y en la mayoría de los ejemplos, principalmente a través del espacio-tiempo plano).

Los cuerpos en rotación siguen la superficie de energía potencial efectiva de un sistema fuertemente restringido, donde se define un mínimo de energía potencial profundo (efectivamente ineludible) a lo largo de un vector entre las masas rotatorias: el vector radial (también llamado N, el vector unitario normal, en las fórmulas de Frenet – Serret – marco de Wikipedia).

Hay confusión sobre este tema debido a la combinación de:

El movimiento de cuerpos en el espacio-tiempo plano o deformado y

El movimiento de los cuerpos sobre una superficie de energía potencial en el espacio de fase.

que son similares, pero no iguales, ya que es posible tener ambos efectos al mismo tiempo (por ejemplo, movimiento de cuerpos restringidos por un campo electromagnético en un espacio gravitacionalmente plano). En otras palabras, si bien el espacio-tiempo en el que giran los objetos puede ser plano, la superficie de energía potencial del sistema giratorio (sobre el que se mueven) NO ES PLANA , y tiene un marco de referencia natural definido por el eje axial y ecuatorial anisotropía de su propio movimiento.

La orientación espacial de la función de energía potencial del sistema rotativo solo puede definirse con respecto a los componentes del sistema rotativo (coordenadas internas).

El volumen de energía potencial (como un análogo dimensional superior de una superficie de energía potencial) de un sistema rotativo no es solo anisotrópico, sino que ha favorecido específicamente los ejes, el primero de los cuales es el vector radial de rotación, porque, por definición física del sistema Es constante.

La restricción física (ya sea una cuerda entre cubetas o la gravedad entre cuerpos celestes) que causa la rotación es, por lo tanto, el eje espacial a lo largo del cual la función de energía potencial efectiva NO ES PLANA, y es por eso que es la base del marco de referencia natural para sistemas rotativos. El marco de referencia natural del volumen de energía potencial es el parámetro de energía potencial que es constante: el vector radial.

Debido a que tiene una longitud fija y una relación angular fija con el otro vector de fuerza, el vector radial es la base natural del marco de referencia.

El vector radial tiene dos relaciones invariables:

En sistemas de rotación constante, por definición, la longitud del vector radial es fija (Frenet frame vector N, el vector unitario normal).

Además, los vectores no radiales (el vector tangente de trama de Frenet T, y el vector ortogonal a N y T, llamado B para binormal) tienen relaciones angulares fijas (90 grados) a N (también conocido como el vector radial).

Juntos, el marco Frenet para un cuerpo giratorio revela el eje principal de la función de energía potencial del sistema rotacional : ¡ esa cosa invisible que olvidamos visualizar! Todas las evaluaciones de fuerza sobre cuerpos rotativos deben calcularse a lo largo de este eje físico para tener relevancia para la función de energía potencial física.

La fuerza centrípeta surge porque en cada instante los vectores tangente y binormal tienen componentes que apuntan lejos del vector de restricción radial. Sumado y promediado sobre una rotación completa, el vector neto está precisamente hacia afuera, en oposición a la restricción radial hacia adentro.

La diferencia se debe a que la aceleración en el caso de rotación está en ángulo recto con el movimiento. Entonces, si bien el movimiento de un objeto que gira, frente al universo que gira, parece relativo (simétricamente opuesto), la aceleración en cada caso es muy diferente. Ver figura a continuación. Esto es de A Fresh Spin on Newton’s Bucket (Versión publicada en Physics Education vol. 50 no. 1 p. 88, 2015).

Hay una diferencia aún más sutil entre las figuras superiores e inferiores, me di cuenta después de publicar, tan extraño que al principio parece un error. En la parte superior derecha, si otros objetos en el universo aceleran hacia la izquierda, se presume que induciría a m a moverse hacia la izquierda, y una fuerza hacia la derecha lo impide, preservando la simetría con la parte superior izquierda.

En la esquina inferior izquierda, es necesaria la fuerza centrípeta (centro-sala) para evitar que m se vuele. Pero si analiza la esquina inferior derecha considerando que m está un poco más cerca de las masas en el mismo lado del centro, e inducirían una tendencia ligeramente mayor a mover m , entonces la simetría sugeriría que un universo giratorio induciría a m a moverse hacia el centro del cubo en lugar de volar. Este es el “clavo en el ataúd” de la relatividad rotacional.

Si eres una sola partícula, entonces el movimiento es siempre relativo. La única regla que debe obedecerse es la conservación del impulso, el desplazamiento del equilibrio o la constancia del centro de masa en cualquier dirección. Que dice; Si mueve una masa, entonces necesita mover una equivalente (igual) a la misma distancia / velocidad en la dirección opuesta.

Si se expulsan dos partículas, continuarán moviéndose una línea larga manteniendo el impulso conservado y el centro de masa, como resultado, fijo. Dos partículas atrapadas entre sí en un círculo hacen exactamente lo mismo … mantener el impulso conservado todo el tiempo y mantener el centro de masa fijo todo el tiempo. La fuerza que mantiene juntas las dos partículas, ya sean gravitacionales o eléctricas, es del tipo cuadrado inverso y es una consecuencia directa del impulso que se conserva (teorema de Bertrand).

Sin embargo, hay una diferencia importante (geométrica) entre el movimiento lineal y circular. El movimiento circular define un plano y, por lo tanto, una dirección fija en el espacio. Pero esto nuevamente es el resultado de la conservación del momento, como lo demostró Newton … demostró que la conservación del momento conduce al movimiento plano en el caso de dos partículas aisladas. Por lo tanto, podemos concluir que la especialidad del movimiento circular es una propiedad espacial o puramente geométrica.

Tenga en cuenta también que para obtener el movimiento circular y el centro de masa fijo en primer lugar, las dos partículas deben tener velocidades iguales y opuestas para comenzar, y estar algo separadas. Entonces, en cierto sentido, el plano de rotación está predeterminado desde el principio. Las dos velocidades deben ser iguales y paralelas, de lo contrario el centro del doblete se moverá / circulará en las otras direcciones, y el sistema a considerar ahora debe contener 4 partículas, estas dos y las otras dos que causaron que se movieran en primer lugar ( las masas distantes). Que dice; dos partículas con dos velocidades diferentes, no se pueden hacer un sistema aislado incluso si estuvieran lejos de cualquier otra cosa.

Notamos también que este simple razonamiento no puede continuarse tal como es, si abandona la discreción de la partícula y considera solo una imagen espacial continua. En este caso, la masa se distribuye y no se concentra en un punto. Una masa no puntual puede rotar y trasladar, lo que requiere pares además de fuerzas para describir el movimiento por completo, como vemos en el caso de la mecánica de fluidos, por ejemplo, cuando consideramos que se mueve un volumen infinitesimal.

Hay al menos dos razones por las cuales ningún matemático ha podido darle una INTERPRETACIÓN FÍSICA de este fenómeno.

1) La primera es que ni un solo matemático ha definido la palabra movimiento . Ningún matemático puede decirte lo que significa moverse …

“ No defino el tiempo, el espacio, el lugar y el movimiento como conocidos por todos. “I. Newton, Principia , Scholium .

Nadie desde los días de Newton lo ha hecho mejor. Y la razón es clara. Las matemáticas no tienen uso para los conceptos CUALITATIVOS. Las matemáticas solo tienen uso para conceptos CUANTITATIVOS.

Por lo tanto, un matemático no solo carece de las habilidades para definir palabras, sino que no está interesado en definir palabras … en gran parte porque cree que esta es una tarea para estudiantes de inglés o bibliotecarios. Un matemático usa las definiciones que encuentra en el diccionario. Introduce definiciones de DISCURSO ORDINARIO en Ciencia y Física. Todo su caso se basa en términos que otros han definido libremente para él.

Un matemático no está interesado en definir palabras, y cree que no es importante definir palabras que hagan o rompan sus interpretaciones físicas (es decir, teorías, explicaciones). Un matemático solo está interesado en DESCRIBIR matemáticamente. Da por sentado que todos entienden qué es el movimiento . Entonces, ¿por qué tomarse la molestia de definir esta palabra? Solo quiere medir y colocar una unidad detrás de un número. Quiere saber “qué tan rápido” o “cuánto”, no si un objeto se está moviendo o qué significa moverse.

2) Un matemático lujosamente usa palabras tales como relativo y absoluto y despotrica sobre campos y masa y gravedad y marcos de referencia , pero nunca le dice QUÉ OBJETO físico media la acción a distancia.

Las matemáticas no tienen uso para objetos físicos. Un matemático no puede colocar un objeto físico como un árbol, una roca o una cadena en una ecuación. Necesita colocar un número o una constante o una variable. Estas son sus herramientas. Es por eso que un matemático introduce términos indefinidamente perpetuos como masa, energía, tiempo, campo, punto y línea en su disertación. Puede colocar CANTIDADES como segundos, metros y libras en sus ecuaciones. No puede decirte qué significan estas enigmáticas palabras y mucho menos EXPLICAR el Principio de Mach con ellas. Él puede DESCRIBIR y decirle que es así. Ha medido la observación o el experimento. Él llama a esta descripción cuantitativa una prueba . Ha ‘probado’ su ‘teoría’.

Por supuesto, si después de 10,000 años ningún matemático en la Tierra puede definir rigurosa e inequívocamente palabras como energía, masa, campo o tiempo , está claro que no solo no pueden EXPLICAR los fenómenos mediados por entidades invisibles, sino que no están interesados al explicar tales fenómenos de manera racional. Simplemente están interesados ​​en DESCRIBIR observaciones como la luz, el magnetismo y la gravedad …

“La ciencia no explica; la ciencia describe “.

D. Simanek, Universidad de Loch Haven, un glosario de términos y conceptos de física frecuentemente mal utilizados o incomprendidos. (Mira debajo de ‘Por qué’)

Un matemático es como Mary Poppins. ¡Él nunca EXPLICA nada!

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¡En ciencia, DEBEMOS hacer visible la entidad invisible que media entre los objetos celestes! DEBEMOS hacer una suposición con respecto al objeto que puede simular la gravedad. Solo entonces tenemos la oportunidad de explicar . Una vez que suponemos que todos los átomos en el Universo están interconectados, el Principio de Mach es material de jardín de infantes …

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Una alternativa a las ondas y paquetes de ondas, Proc. ICPST, Hong Kong (2010)

La hipótesis de la cuerda, Science 342 (2014)

Como funciona la gravedad

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Pero, sobre todo, un físico genuino no tiene más remedio que definir la palabra movimiento si va a hablar de movimiento …

La definición de “movimiento” que Newt nunca descubrió …

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Esa es una buena pregunta. La primera ley de Newton comienza como teorema de la existencia, no por casualidad. Esto es realmente una declaración de existencia. Newton estaba perturbado por el hecho de que no solo un movimiento rectilíneo uniforme puede durar para siempre en ausencia de influencias externas, es decir, por inercia. La rotación uniforme tampoco requiere influencias externas y es capaz de reproducir su estado mecánico para siempre. Sin embargo, Newton vio una diferencia fundamental. Es que en un sistema uniformemente rectilíneo cerrado, es imposible determinar si se mueve o no. Sin embargo, es fácil hacer esto en un sistema de rotación uniforme (en relación con el sistema inercial). ¿Qué confundió al gran científico? Creo que la similitud. El sistema inercial está en reposo (los estados de movimiento y reposo son indistinguibles para él). ¡El sistema de rotación uniforme tampoco se mueve guardando la ubicación (como promedio en la posición de tiempo) tampoco! La rotación se descompone fácilmente en un par de procesos oscilatorios. Sin embargo, la posición promedio en el tiempo del centro de masa durante la rotación no cambia como resultado de la rotación misma. Al mismo tiempo, cambia la posición del centro de masa del sistema inercial (en el caso general). Es decir, ambos sistemas están en reposo de diferentes maneras. Para un sistema inercial, cualquiera de las posiciones es una posición de descanso en el sentido de que uno puede encontrar un sistema (un conjunto de sistemas) con respecto al cual esta posición no cambia. Para un sistema rotativo, la posición de su centro de masa no cambia en sentido absoluto. Este es un punto estrictamente definido en el espacio. Es decir, esta es una posición absoluta.

Esta es una pregunta profunda que molestó a Einstein y jugó un papel en la inspiración de la relatividad general. ¿Por qué, se preguntó Einstein, hay un solo marco giratorio que esté libre de fuerza centrífuga? Einstein imaginó que podría deberse a la presencia de las estrellas distantes. Ciertamente, si estuvieras solo en el universo, pensó, no habría forma de saber si girabas, por lo que no podría haber fuerza centrífuga si comenzaras a girar con respecto a, digamos, otra persona. Si esa persona girara también, en una dirección diferente, tampoco sentiría una fuerza centrífuga.

Einstein llamó a este principio de Mach; ver, por ejemplo, el principio de Mach – Wikipedia. Mach intentó explicar el problema postulando un campo de muy largo alcance que era similar al campo de una partícula radiante. La inercia local debe establecerse mediante la distribución de la masa en el universo.

Einstein falló; no incluyó el principio de Mach en su teoría general de la relatividad. La relatividad general, incluso con un universo vacío, todavía tiene marcos de referencia rotativos absolutos.

Pero algunos de nosotros seguimos reflexionando sobre el tema. Es una de esas excelentes preguntas de las que normalmente no hablamos porque no nos gusta mencionar preguntas para las que no tenemos buenas respuestas. Y tenemos que tener cuidado de no reflexionar demasiado sobre las preguntas profundas. Como dijo Nietzsche, si miras demasiado dentro de un abismo, el abismo te volverá a mirar. O, como dijo Feynman (según lo que vio en otros físicos), si piensa demasiado en algunas de estas preguntas, “se irá por el desagüe”.

Hay varias formas de abordar esto.

Una es darse cuenta de que la rotación uniforme requiere aceleración. No causa aceleración; más bien, se requiere algún otro tipo de fuerza (como, por ejemplo, las fuerzas electromagnéticas que mantienen unida la materia sólida) para producir una aceleración centrípeta en cada partícula de un objeto extendido que experimenta rotación, de modo que dichas partículas terminas viajando en círculos y ves el objeto como un todo rotar. En la relatividad galileana y la relatividad especial de Einstein, la velocidad es relativa, pero la aceleración no. Por lo tanto, la rotación tampoco es relativa.

Otra forma de verlo es considerar el estado de un objeto giratorio durante un período de tiempo infinitesimal, durante el cual cada punto del objeto viaja una línea recta infinitesimal, antes de que su trayectoria sea curvada por la fuente de aceleración centrípeta. Ahora, el movimiento lineal es relativo, sí, pero aun así, cada punto en un objeto giratorio se mueve con respecto a cualquier otro punto en ese mismo objeto que no está en el mismo ángulo y distancia del eje. Por lo tanto, si bien es imposible definir una velocidad absoluta para el objeto como un todo, porque la velocidad solo se puede determinar en comparación con algún estándar externo, es posible definir una velocidad de rotación absoluta, porque la rotación está determinada por las propiedades intrínsecas de el objeto, no estándares externos.

Por supuesto, una vez que se llega a la relatividad general, que extiende el principio de equivalencia para cubrir los marcos de aceleración y rotación, entonces, como señaló Peter Mills, la rotación puede considerarse como existente solo en relación con una determinada elección de coordenadas, después de todo.

No sé si esto se ajusta exactamente al contexto de su pregunta, pero aquí va:

El movimiento lineal es relativo a su marco de referencia, pero la rotación solo es relativa al sistema giratorio mismo.

Con movimiento lineal, puede ELEGIR el marco de referencia.

Imagina que estás en un avión y tu marco de referencia es el suelo debajo de ti. Puede viajar cientos de millas en unas pocas horas. —- PERO si su marco de referencia es la cabina en sí, no ha ido a ninguna parte, porque no ha abandonado su asiento. Y si abandona su asiento, su movimiento es solo relativo a la cabina, por lo que solo puede viajar unos pocos pies.

La rotación es diferente porque se basa en

1. la distancia de rotación de la cosa desde el centro y
2. Es posición alrededor del centro.

Esos son valores ABSOLUTOS, y no se ven afectados por la ubicación de la cosa giratoria.

Imagine que antes de conducir un automóvil, haga una marca con un crayón en el borde exterior de la pared lateral. Haces un poco de matemática (basado en pi y la distancia desde el cubo de la rueda) y descubres que el borde exterior del neumático tarda 2 1/2 pies para hacer una rotación completa.

Mientras conduce, no importa dónde esté el automóvil, porque la ubicación no influye en la rotación de su marca de crayón. El centro de rotación es su único punto de referencia. Su marca aún viajará 2 1/2 pies por rotación alrededor del eje, ya sea que esté al comienzo de su viaje o al final de su viaje.

¿Por qué el movimiento lineal es relativo pero la rotación absoluta?

“Es evidente por las constantes arbitrarias de integración de la aceleración de una partícula proporcional a la fuerza, en la Segunda Ley de Newton, que la física newtoniana es relativista. [a = F / m es aceleración; integrar una vez para la velocidad y dos veces para la posición. Ambos son relativos debido a los desconocidos K.] Newton se resistió a esto, según RS Westfall, quien dice en Force in Newton’s Physics, Londres, 1971 (p. 339) que “Para evitar la Escila de la relatividad, Newton abrazó el Caribdis de lo absoluto espacio. … Por razones personales, aparentemente al final aborreciendo la inseguridad implicada por la relatividad del movimiento y el lugar, exigió un marco de referencia absoluto como una especie de ancla en el universo infinito que él también aceptó “.

Entonces Newton solo podía desear el espacio absoluto que sus ecuaciones negaban.

Cito arriba de mi correspondencia por correo electrónico de 2006 con [correo electrónico protegido] . No estoy al tanto, pero si se me solicita, podría enviar una copia en privado. Además de RS Westfall, arriba, citó:

Capítulo 6, Gary B. Deason: Teología de la reforma y la concepción mecanicista de la naturaleza, p. 167 y siguientes, en Dios y la naturaleza, Ensayos históricos sobre el encuentro entre el cristianismo y la ciencia, editado por David C. Lindberg y Ronald L. Numbers, University of California Press, 1986: documentos de una conferencia internacional celebrada en la Universidad de Wisconsin-Madison 23-25 ​​de abril de 1981

Agregaré ahora que Newton afirmó que la concavidad del agua en un cubo hilado denotaría un giro absoluto distinto de cero. Yo digo, no exactamente. Nuestra galaxia gira demasiado lento para desarrollar incluso una diferencia de velocidad molecular a través del diámetro de cualquier cubo adjunto factible.

En cuanto al giro absoluto, digo que nos acercamos a cero al aceptar nuestra propia línea de visión diurnamente corregida a las estrellas distantes como criterio. Si se le da ese campo estelar elegido, la matriz no se desplaza en ninguna dirección ni gira, se fija ópticamente. Pero no necesariamente fijo por inercia.

La aceleración es absoluta porque todos los observadores pueden acordar qué es, es decir, todos ven la misma aceleración. El movimiento lineal es relativo porque su naturaleza depende de su marco de referencia, y todos los observadores generalmente lo graban desde su propio marco de referencia. Sin embargo, con el movimiento de rotación, todos los observadores, incluso dentro de él, pueden ver varios puntos y ponerse de acuerdo en su aceleración entre sí, lo que lo hace absoluto

Lo que queremos decir cuando decimos que el movimiento lineal es relativo y la rotación es absoluta es que si dos observadores experimentan un movimiento lineal uniforme uno con respecto al otro, ninguno de los dos puede decir que se mueven mientras el otro se queda quieto, porque cualquier experimento ambos actuarán tendrán el mismo resultado. Pero lo mismo no es cierto si un observador está girando. El observador giratorio, por ejemplo, verá que la luz no sigue las líneas rectas.

Sin embargo, eso solo es cierto en la mecánica no relativista y la relatividad especial. En tales teorías, el tensor métrico no existe, por lo que el observador giratorio, al ver que la falla de la luz para seguir líneas rectas no puede explicarse por otra cosa que actúe sobre la luz, concluye que están en un extraño marco de referencia ( técnicamente, no inercial ). Pero en la relatividad general, el observador giratorio simplemente cree que la métrica no es Minkowski, y que una fuerza gravitacional está doblando la luz, y que su marco no es menos válido que el marco del otro observador, en el que la luz viaja en línea recta.

Por lo tanto, una vez que utiliza la relatividad general, que le permite construir las leyes de la física en una forma válida en marcos de referencia arbitrarios, esta aparente asimetría entre el movimiento lineal y angular desaparece.

Si al decir “la rotación es absoluta” quiere decir que el observador rotativo debe tener en cuenta la métrica, entonces el movimiento lineal tampoco es absoluto en nuestro universo. Hay una clase privilegiada de los llamados “observadores en forma de” que observan que el universo se expande isotrópicamente, y otros, que se mueven a una velocidad constante en relación con ellos, que no lo hacen. Si sucediera que el movimiento lineal era completamente relativo en ese sentido, significaría que el universo era perfectamente plano.

Cuando la gravitación es insignificante, el espacio-tiempo es un espacio afín, y las trayectorias del cuerpo libre son líneas rectas en forma de tiempo, que son todas equivalentes. Este es el origen fundamental de la relatividad del movimiento lineal. Una trayectoria de partícula espacio-tiempo giratoria es una línea espiral en forma de tiempo.

Si, por ejemplo, consideramos los dos extremos de un lápiz no giratorio, están dibujando dos líneas paralelas de tiempo en el espacio-tiempo. Si el lápiz gira perpendicularmente a su eje, los extremos del lápiz dibujarán dos espirales en el espacio-tiempo.

Las espirales pueden girar en una dirección o en la otra dirección, y todas las espirales son más cortas en espacio-tiempo que las líneas rectas. Por lo tanto, las líneas paralelas no espirales son especiales, dibujan líneas temporales más largas en el espacio-tiempo. Tres de ellos definen un referencial absolutamente no rotativo.

Cuando la gravitación no es despreciable, la relatividad del movimiento lineal ya no es una regla. Una pluma que cae verticalmente libre se distorsionará durante la caída, debido a un campo de gravitación no uniforme, por lo tanto, la velocidad relativa de sus extremos se apartará de 0.

Muy interesante. Soy un ignorante Me parece que hay un marco de referencia, que es el Universo. O la distribución masiva de los mismos.

Una observación cotidiana. Cuando estoy volando la elevación de la cresta en mi hanglider, uno pronto alcanza un equilibrio, cuando la elevación de la cresta es igual al hundimiento del hanglider. Los ascensores disminuyen con la altitud y la distancia a la cresta. Ahora hagamos un turno. Cuando te vuelves contra el viento, lejos de la cresta, subes, incluso si tu velocidad del viento no cambia. Cuando entras en la parte del viento de cola del giro, bajas, incluso si tu velocidad del viento sigue siendo la misma. ¿Que está sucediendo aquí?. Al alejarse de la cresta, ingresa a una región de elevación más baja. Deberías bajar, pero no lo haces. La velocidad del viento es la misma, la elevación se mantiene igual. Lo que difiere aquí es la velocidad de avance … estás girando en un plano equipotencial. Está inclinado porque … estás girando alrededor de un eje más o menos vertical, pero también alrededor del centro de gravedad del planeta. Tiene energía potencial y cinética, la suma permanece constante porque la elevación es igual, más o menos, a la caída.

Es un tipo de pensamiento complejo volar, pero cuando vuelo estoy muy relajado y no necesito ejercer control consciente … la mente también está volando.

OMI estoy enojado como un sombrerero. ¿Su opinión?

La razón por la cual el movimiento lineal parece ser relativo pero la rotación parece ser absoluta tiene que ver con los conjuntos. El movimiento lineal es un conjunto simple. Todo lo que requiere son dos puntos. La rotación implica un número infinito de puntos, un conjunto infinito. Para un disco que gira alrededor de un único punto central, los puntos del borde exterior giran a la velocidad más alta, mientras que el punto central parece no moverse en absoluto. Pero esto es una ilusión. El punto central no es una idea matemática incorpórea separada del conjunto móvil de puntos de disco. En cambio, es el centro giratorio de un conjunto de puntos unidos. Esto, en efecto, transubstancia los puntos de ser considerados como verdaderamente adimensionales a algo similar a las unidades de espacio-tiempo de escala de Plank (piense en la gravedad cuántica del bucle). Eso a su vez significa que el conjunto de puntos que comprende el disco es en realidad un conjunto de unidades tipo Plank que de alguna manera deben enredarse para que actúen como un conjunto, es decir, un disco real.

El entrelazamiento se entiende cada vez más que significa que las partes enredadas en realidad no están separadas. Más bien, de alguna manera misteriosa, son diferentes aspectos de la misma cosa básica, diferentes aspectos del Ser, por así decirlo. La física más cercana a la definición del ser es la función de probabilidad. Pero para que las probabilidades tengan fuerza real, deben existir no como puntos adimensionales sin cuerpo, sino como unidades reales tipo Plank. Lo que nos lleva a la pregunta, ¿Unidades de qué? ¿De qué están hechas las probabilidades? Sabemos de antemano que las probabilidades son matemáticas, lo que implica que las unidades son bits lógicos. No es sorprendente que un poco haya enredado aspectos, 1/0. Entonces, para que podamos comprender lo que es un poco ontológicamente, para dar fuerza 1/0, debe ser transubstanciado lingüísticamente como una puerta lógica de computadora en la que se entiende que 1/0 no representa sino que es algo / nada, es decir, el conjunto aspectos de posibilidad.

Hablando mecánicamente cuánticamente, la posibilidad prefigura la probabilidad, tiene el ser necesario y tiene fuerza intrínseca. Entonces, la posibilidad no es abstracta, como tampoco lo son los puntos geométricos.

Cuando establece la construcción de conjuntos, algo que debe tener en cuenta es que Nothing es simple, mientras que Something es infinitamente variable, por lo que todos los conjuntos complejos consisten en una Nothing central rodeada de muchas Somethings. En el caso del disco giratorio, el punto central es una unidad tipo Plank de Nothing que se enreda con un conjunto de unidades Something tipo Plank cuya totalidad se define macroscópicamente como un disco giratorio.

Todo movimiento es absoluto en el sentido de que la posibilidad es lo absoluto. Todo movimiento es Posibilidad de moverse con respecto a sí mismo, lo que hace de todas las formas posibles.

El movimiento lineal parece ser relativo porque es especial porque, aunque está universalmente enredado, también forma parte de un conjunto simple de dos puntos.

No es un físico, pero plantearé lo que pienso.

Imagina girar una pelota de playa. Lo que realmente sucede en cualquier caso es que las partículas en el exterior se mueven linealmente en relación con las otras partículas en la pelota. Por ejemplo, dos puntos opuestos en la pelota cada uno ve que el otro se mueve en relación con él.

Mientras tanto, las partículas están experimentando la fuerza centrípeta de otras partículas, que es absoluta.

La suma de este movimiento lineal relativo y la fuerza centrípeta provoca la rotación, pero esto tiene la consecuencia de la rotación absoluta.

Primero, recordemos que una rotación constante incluye una aceleración constante. En rotación, la dirección de aceleración es de noventa grados desde la dirección de movimiento. La rotación es mejor en comparación con la aceleración lineal.

Esta es la segunda pregunta más importante del siglo XXI.

¿El experimento de Mikelson-Morely demostró qué? No hay un éter fijo como una rejilla en el espacio. Sin embargo, la fuerza centrífuga demuestra que hay algo absoluto, al menos localmente, sobre el espacio, o eso parece.

No, la respuesta se encuentra en la definición de masa. La masa es la resistencia pasiva de la materia a la aceleración, cualquier aceleración.

Analicemos una capa más. Imagine tres quarks dentro de un neutrón, todos moviéndose a la velocidad de la luz. ¿En qué dirección están acelerando? ¿Todas las direcciones? Entonces, cualquier aceleración que impongas provoca un cambio en las aceleraciones de los quarks, y obtienes una respuesta Gamma desequilibrada de cada nucleón en la materia. Eso es misa. Deberíamos hacer de la misa un verbo, no un sustantivo. Es algo que la materia hace, no algo que la materia tiene.

Entonces esto plantea otra pregunta: ¿Cómo definimos la rotación cero?

Ahora necesitamos un medio de espacio. Los mismos medios por los que se propaga la luz. El medio que determina la velocidad de la luz. Entonces la respuesta es: cuando la velocidad de la materia a través de los medios es igual desde todas las direcciones, es tan buena como la estacionaria.

¿Y de qué, podemos preguntar todos, está hecho este medio? ¡No sé! Gluones sueltos? Sigue siendo la segunda pregunta más importante del siglo XXI.

Muchos problemas simples requieren retroceder y descubrir de qué estamos hablando realmente. Viz .: ¿Por qué un espejo retrocede de izquierda a derecha y no de arriba a abajo?

El movimiento lineal y giratorio es así. La rotación siempre implica un centro (y un eje), pero podríamos agregar traslación e ignorarla porque nuestro marco de referencia es el centro. El movimiento lineal (traslación) implica NO rotación y un marco de referencia fijo.

Si la rotación NO fuera absoluta, crearía una contradicción flagrante con la teoría especial de la relatividad de Einstein que dice que nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz. Imagine por un minuto que la rotación, como el movimiento, es relativa y deje que la declaración “la Tierra no gira y todo el universo gira alrededor de ella” sea una declaración válida. Esto significaría que todas las estrellas (aparte de nuestro propio sol) en toda la Vía Láctea, y especialmente todas las demás galaxias tendrían que girar alrededor de la Tierra a una velocidad MUCHO MUCHO más rápida que la velocidad de la luz, ya que todas completa una revolución alrededor de la Tierra por día de la Tierra.