Mi a kapcsolat a gravitáció és a tehetetlenség között?

Einstein elmondta nekünk, hogy a gravitáció és a tehetetlenség megegyezik.

Igen, Einstein azt mondta, hogy a gravitáció és a tehetetlenség azonos, annak ellenére, hogy a megjegyzésekben szereplő emberek elmondják te ellenkezőleg. Ez egy gyakori hiba, amelyet részben Einstein a gravitációs tömeg és az inerciatömeg egyenlőségével vezetett be (ekvivalencia-elvében), de főleg egyszerűen azért, mert a gravitáció és a gyorsulás különböző jelenségnek tűnik. azonosak, és hogy a gravitációs tér és a gyorsulás induktív párok (hasonlóan az elektromágneses mezőhöz és az elektromos áramhoz.) A gravitációs mező gyorsulást, a gyorsulás pedig gravitációs mezőt indukál.

Einstein 1918-as cikkéből: Az általános relativitáselmélet alapjairól … http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol7-trans/49

„A tehetetlenség és a gravitáció azonos jellegű jelenségek.” – Albert Einstein

Einstein levélben írt válaszként Reichenbacherre …. http://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol7-trans/220

„Most a gravitációs mező relativisztikus elmélete elleni kifogásokra térek ki. Itt Herr Reichenbacher először is elfelejti a döntő érvet, nevezetesen azt, hogy az inerciális és a gravitációs tömeg numerikus egyenlőségét a lényeg egyenlőségére kell visszavezetni . Köztudott, hogy az ekvivalencia elve éppen ezt valósítja meg. Ő (Herr Kottlerhez hasonlóan) kifogást emel az ekvivalencia elvével szemben, miszerint a véges tér-idő domének gravitációs terei általában nem alakíthatók el. Nem veszi észre, hogy ennek semmi jelentősége nincs. Csak az a fontos, hogy az ember bármikor és akarata szerint (a referenciarendszer megválasztásától függően) igazolva magyarázza az anyagi pont mechanikai viselkedését gravitációval vagy tehetetlenséggel.Többre nincs szükség; a tehetetlenség és a gravitáció alapvető egyenértékűségének eléréséhez nem szükséges, hogy két ember mechanikai viselkedése vagy több tömegnek a tehetetlenség puszta hatásaként magyarázhatónak kell lennie ugyanazzal a koordinátaválasztással. Végül is senki nem tagadja például azt, hogy a különleges relativitáselmélet igazolja az egységes mozgás természetét, annak ellenére, hogy nem képes az összes gyorsulásmentes testet egyforma koordinátaválasztással átalakítani nyugalmi állapotba. ” – Albert Einstein

Albert Einstein könyvéből: A relativitás jelentése, 58. oldal

“… Valójában ezen a felfogáson keresztül jutunk el a a tehetetlenség és a gravitáció természetének egysége . Ugyanis a nézésünk módja szerint ugyanazok a tömegek akár a tehetetlenség hatására (akár a K vonatkozásában), akár a tehetetlenség és a gravitáció együttes hatására (K vonatkozásában) tűnhetnek. lehetősége megmagyarázza a tehetetlenség és a gravitáció numerikus egyenlőségét természetük egységével az általános relativitáselmélet meggyőződésem szerint olyan fölényben van a klasszikus mechanika elképzeléseivel szemben, hogy az összes felmerült nehézséget csekélynek kell tekinteni a haladáshoz képest. ” – Albert Einstein

Itt és más helyeken Einstein kifejezetten a gravitáció és a tehetetlenség egyenértékűségét hangsúlyozza, nem csupán a gravitációs és tehetetlenségi tömeg ekvivalenciáját.

… De hát itt maradunk lógva: a gravitáció és a tehetetlenség egyaránt azonos és egyenlő? A gravitációs tehetetlenség? Vagy a tehetetlenségi gravitáció?

Igen, ez az a hely, ahol lógunk.

Mi a következő lépés azon túl, ha azt mondjuk, hogy a gravitáció és a tehetetlenség egyaránt azonos és egyenlő?

A következő lépés a nagyobb megoldása lenne részletezze a tehetetlenség fizikáját. Kereshet olyan dolgokat, mint a „tehetetlenség forrása”, hogy képet kapjon arról, hogy a múltban egyes fizikusok hogyan viszonyultak ehhez a problémához. Az az érzésem, hogy amikor a tehetetlenség rejtélye többé-kevésbé megoldódik, akkor a gravitáció és a tehetetlenség egyenértékűségére vonatkozó Einstein állítása érvényesülni fog.

Megjegyzések

• Nagyon köszönöm ezt.

Einstein elmondta ezt a gravitáció és a tehetetlenség azonos. És abból a tényből, hogy két különböző tömeg esik ugyanolyan ütemben, azt hiszem, azt mondhatjuk, hogy a gravitáció és a tehetetlenség egyenlő …

Mint a megjegyzésekkel, ez nem az egyenértékűség elvének pontos visszaadása, mivel Einstein először elgondolkodott rajta. Inkább, hogy “a gravitáció és a tehetetlenségi tömeg egyenlő”, így kell olvasnia. A testnek két külön jellemzője van – a gravitációs tömeg és a tehetetlenségi tömeg. Az előbbi azt méri, hogy a test “összekapcsolja-e az erőt” egy gravitációs mezővel, ahogy Newton elképzelte – méri, hogy egy “szabványosított” gravitációs mező mekkora erőt fejt ki a testen. Ez utóbbi méri a test “ellenállását a kilökéshez”; azt méri, hogy mekkora impulzust kell átadnia a testnek, hogy a sebességet szabványosított mértékben megváltoztassa. Kísérleti szempontból: az előbbi azt méri, hogy egy test mennyire nyújtja meg a rugót egyensúly, amikor a mérlegtől egy standardizált gravitációs mezőben lóg. Ez utóbbi azzal függ össze, hogy egy test milyen gyorsan mozog, miután egy adott szabványosított impulzus-toló gép lökdösi. Ezzel szemben nagyon különböző kísérletekről van szó, és két nagyon különböző kísérletről. tulajdonságok. És mégis, a különböző tehetetlenségi testek ugyanazon a gyorsuláson esnek egy gravitációs mezőben. Ha ez valóban igaz, akkor ez csak akkor történhet meg, ha a két különböző tulajdonság – inerciális tömeg és gravitációs tömeg – pontosan arányos a Ezután úgy rendezhetjük a definícióinkat, hogy az arányossági állandó egység legyen, és egyenlőnek nevezzük a kettőt.De a legfontosabb eredmény, amely lehetővé teszi ezt az egyenlőséget, az arányosság, és az arányosság bemutatását az Eötvös-kísérlet megerősítette.

Mi a következő lépés azt mondván, hogy a gravitáció és a tehetetlenség egyaránt azonos és egyenlő?

Sokkal többen töprengve ez vezetett Einsteinhez a relativitáselmélet általános elméletéhez. Sok laikus magyarázatban gyakran arra utalnak, hogy az egyenértékűség elve a legfontosabb eredmény, amely a GTR-hez vezet, és hogy a GTR-nek valamilyen módon ki kell ugrania belőle az olvasó számára. Ez egyáltalán nem igaz. Az egyenértékűség nagyon korai tipp volt. Miután az 1907 körüli Einsteins korai lapjaiban trombitálta a legfontosabb témát, ezután visszahúzódik a háttérbe, és a GTR-ben való jelenléte valójában meglehetősen finom.

Az ekvivalencia árnyalatának kezelésének egyik módja annak tükrözése, hogy van egy másik fontos helyzet a klasszikus fizikában, amikor a testre ható erő arányos a test tömegével, és ez nem inerciális referenciakeretben van (például a gyakran hirdetett, folyamatosan gyorsuló űrliftben). A nem inerciális megfigyelő szempontjából a testek inerciális tömegük arányában olyan tapasztalatokat mutatnak, amelyeknek nincs nyilvánvaló forrása, pontosan úgy, mint a gravitáció esetében.

Tehát talán a Föld felszíne nem inerciális keret? Valójában a klasszikus általános relativitáselméletben éppen ez az, ami boldog. Az általános relativitáselmélet feltételezi, hogy a tér és az idő általában ívelt formát alkot (nagyon technikai értelemben – ne várd el, hogy ezt a fogalmat egyszerű vizuális képekkel ragadják meg; lásd még: itt ) sokaság, és hogy a szabad testek mozgása ebben a sokaságban a geodézia mentén halad. Ha valami nem mozog egy geodézia mentén, akkor a tehetetlenségével arányos erő A tömegnek cselekednie kell, hogy ez a nem geodéziai mozgás létrejöjjön. Ezenkívül az általános relativitáselmélet feltételezi, hogy az energia általános fogalma előidézi ezt a görbületet. Tehát egy olyan hatalmas test felszínén, mint a Föld, a Föld stressz energiája olyan téridő görbületet eredményez, hogy a geodézia mind a pálya a Föld középpontja felé gyorsul, $ g $ gyorsulással a Föld felszínén.

A nem gravitációs fizika azonban ezt “elrontja”. és “akadályozza”. A Föld közepe felé eső test ezt szilárdtestfizika okán nem teheti meg: olyan szilárd dolgok, mint a Föld felszíne és a lábak, nem léphetnek át egymáson. Tehát egyensúly áll fenn abban az esetben, amikor a Föld visszalök a talpunkra (vagy a fenékünkre és a lábunkra, ha ülünk), így a geodéziai mozgástól folyamatosan felfelé gyorsulunk, $ g $ méter / négyzetmásodperc erejéig. gyorsulás.

De ha ezeket a szilárdtest fizikai folyamatokat elvesszük, mondjuk az asztal szélének testét eldobjuk, akkor az röviden geodéziai mozgáson megy keresztül, így mi, a nem inerciális referenciakeretünkben (a Föld felszínéhez képest álló helyzetben), lásd a testet, amely inerciatömegétől független gyorsuláson megy keresztül.

Megjegyzések

• ” mondjuk egy asztal szélének egy testének eldobásával, akkor röviden geodéziai mozgáson megy keresztül, hogy mi a nem inerciális referenciakeretünkben (a Földhöz képest álló helyzetben ‘ s felület), lásd a testet, amely inerciális tömegétől független gyorsuláson megy keresztül. ” Ez alatt t érted kalapot a test a téridő görbéje mentén esik le az asztal és a föld között?
• @foolishmuse Úgy értem, hogy a térben és időben a geodéziai utat követi, amíg el nem éri a földet, igen

Nos, a tehetetlenség és a gravitáció alapvető szinten megegyezik.

Tehetetlenség – test a tömegének köszönhetően (energia), egy merülést hoz létre körülötte. Ez a merülés erőt igényel a test állapotának megváltoztatásához. Tehát tehetetlenséget okoz.

Gravitáció – A test tömegének (energiájának) köszönhető ugyanaz a merülés (görbe) gravitációként jelenik meg más testek számára.

Tehát eredetük ugyanaz, és ez a tér görbülete.

A tehetetlenség nem más, mint a test gravitációja, amely minden állapotváltozással szemben önmagára hat. Ezért a gravitációs és tehetetlenségi tömeg megegyezik.

Véleményem szerint a gravitáció és a tehetetlenség ugyanaz a jelenség. Ugyanazon érme két oldala.

A tér görbülése a test tömegével / energiájával más testek gravitációjaként nyilvánul meg.

A tér ugyanazon görbülete nyilvánul meg, mint a test tehetetlensége, amikor megpróbáljuk megváltoztatni a nyugalmi állapotát vagy az egységes mozgást.

Örülnék, ha valaki fogalmilag vagy matematikailag lebontaná ezt a nézetet.

Megjegyzések

• Ez lenyűgöző, és én ‘ még soha nem hallottam ezt a magyarázatot. Azt mondod, hogy a tehetetlenséget a tömeg körüli térbeli görbe okozza.Amikor egy tömeget tolok (és tehetetlenséggel nézek szembe), akkor csak azt csinálom, hogy ” felfelé toljam a görbe dombját ” tér. Ezt mondod? Tehát a gravitáció és a tehetetlenség pontosan megegyezik?
• @foolishmuse: ebben az esetben nem a tömeget tolja felfelé, hanem maga a domb (vagy a dip, vagy a görbe). Igen, ugyanazok a jelenségek, csak az a különbség, hogy miként beszélünk róluk. A gravitációról beszélünk, mint az egyik test térgörbületének hatásáról a másikra. A tehetetlenség az egyik test térgörbületi hatása önmagára, a mozgás / nyugalmi állapot változásával szemben. Mindkettőt a tér görbülete okozza. Ezért a két tömeg azonos, mert ugyanaz a tömeg okozza a kettőt. Nem kell odafigyelni a -ve szavazatokra, vannak közeli gondolkodású emberek.
• Köszönöm. Most a korábbi válaszod másik része, amelyre még egy kicsit szükségem van, az, ahogyan ‘ egyenlővé tetted a tömeget és az energiát a téridő hajlításával kapcsolatban. Megértem, hogy a tömeg és az energia ugyanaz, ami e = mc2 alatt van. Arra kíváncsi ‘, hogy vajon az energia okozza-e a téridő hajlítását? Vagy ez a tömeg? Vagy nem lehet őket különválasztani ehhez a megbeszéléshez, és mi okozza a téridő hajlítását, az úgynevezett tömegenergia?
• @foolishmuse: Soha nem hallottad ezt, mert valószínűleg egyetlen könyvben vagy fizikai irodalomban sem említik ezt. Saját gondolkodásom. Lenyűgözne, ha bárki fogalmilag vagy matematikailag elutasíthatja.
• @foolishmuse: Az energia- és pihenőtömeg ebben az esetben valószínűleg nem választható el. De ez kissé bonyolulttá válik (vagy számomra nem egyértelmű), amikor elkezdi beletenni a kinetikus energiát. De ez nem számít a tehetetlenség / gravitáció alapfogalmának megértése szempontjából. Érdemes tovább vizsgálnia a KE bevonásával a folyamatba. Gondolkodnom kell többet, de nem hiszem, hogy a gravitáció / tehetetlenség egyenértékűsége megváltozni fog.

A gravitáció és a tehetetlenség nem azonos. A tehetetlenség a súlypont „változása”. Ha a gravitáció és a tehetetlenség megegyezik, akkor nincs különbség a gyors labda és a görbe labda között!