¿Cómo se relaciona la declaración de Einstein a Ernst Mach de que su teoría de la relatividad es “puramente machista” con su insistencia en la localidad como una propiedad básica y no negociable del universo?

A Einstein le gustaron las ideas de Mach e intentó incorporarlas en GR, pero sus otras materias primas (SR, el principio de equivalencia) lo empujaron en una dirección diferente y GR resultó no ser más que el más pequeño Machian. El arrastre de cuadros es genuinamente machiano porque lo que Newton’s Bucket ve como el cero de la velocidad angular se ve afectado por grandes masas giratorias cercanas. No es más que un pequeño Machian, ya que es un pequeño efecto adicional además de un cero predeterminado de velocidad angular establecido muy firmemente por la geometría predeterminada subyacente del espacio-tiempo.

La localidad es un problema en su mayoría independiente y la relatividad lo incluye al hacer que todas las fuerzas de larga distancia (electromagnetismo y gravedad) se propaguen como perturbaciones de evento a evento vecino desde la fuente hasta el objetivo. En el caso de EM, son valores distintos de cero del tensor electromagnético; en el caso de la gravedad, se trata de valores no Minkowskianos del tensor métrico. No existe una “acción espeluznante a distancia” en la que los efectos tunelen de alguna manera desde la fuente al objetivo sin efectos en el tiempo y el espacio intermedio. La distorsión que produce el arrastre de cuadros es un efecto perfectamente público en todo el espacio-tiempo alrededor de la gran masa giratoria.

No sé cuándo Einstein hizo esa declaración; ciertamente no era su punto de vista en 1920 cuando pronunció su dirección en la universidad de Leyden:

Es cierto que Mach trató de evitar tener que aceptar como algo real que no es observable tratando de sustituir en mecánica una aceleración media con referencia a la totalidad de las masas del universo en lugar de una aceleración en el espacio absoluto. Pero la resistencia inercial opuesta a la aceleración relativa de masas distantes presupone la acción a distancia; y como el físico moderno no cree que pueda aceptar esta acción a distancia, regresa una vez más al éter, que debe servir como medio para los efectos de la inercia … “.

En mi opinión, Einstein se equivocó en su mayoría: según recuerdo, inicialmente trató de incorporar el Principio de Mach en la Relatividad General, pero según la cita anterior, luego descartó la idea como un descaro para SR. El hecho es que puede hacerse materia distante para satisfacer la insistencia de Einsteins en la localidad como una propiedad no negociable del universo.

Porque ambos tenían razón y ambos estaban equivocados. Mach creía en el universo como un marco de referencia para todo y creo que tenía razón. Einstein creía en el espacio-tiempo local como el único marco de referencia necesario y también tenía razón. El problema entonces es conciliar las dos vistas. La forma de hacerlo es darse cuenta de que el espacio-tiempo es fluido y de la misma manera que el agua fluye, puede moverse y ajustarse localmente, pero aún debe tener en cuenta que es un mar completo y, a veces, debe tenerlo en cuenta.

Hay un breve artículo Principio de Mach | astronomía que aborda esta pregunta. Einstein primero consideró la idea, pero luego la rechazó por inercia local. La idea de Mach de la fuerza de movimiento relativa tiene un buen componente, pero afirmar que las estrellas distantes ejercen fuerzas que podemos sentir tangiblemente en la Tierra es una exageración grave, similar a la astrología.

Si desea ver una versión diferente de la fuerza de movimiento relativa, puede encontrar mi documento Gravitational Forces Revisited instructivo. Puede notar que existe una interpretación no cuántica de la no localidad. Las matemáticas son relativamente fáciles.

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