В теоретической физике , предпочтительным или привилегированная кадр , как правило , специальный гипотетическая система отсчета , в которой законы физики может показаться опознаваемо разные (проще) от тех , в других кадрах.
В теориях, которые применяют принцип относительности к движению по инерции , физика одинакова во всех инерциальных системах отсчета и даже одинакова во всех системах отсчета в соответствии с принципом общей теории относительности .
Предпочтительный фрейм в теории эфира [ править ]
 | Этот раздел требует дополнительных ссылок для проверки . ( июль 2016 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон ) |
В теориях, которые предполагают, что свет движется с фиксированной скоростью относительно немодифицируемого и обнаруживаемого светоносного эфира , предпочтительной рамкой будет рамка, в которой этот эфир будет неподвижен. В 1887 году Майкельсон и Морли попытались определить состояние движения эфира. Для этого они предположили, что относительность Галилея удовлетворяется часами и линейками; то есть, что длина линейки и периоды часов неизменны при любом изменении системы отсчета Галилея. Согласно такой гипотезе эфир должен был наблюдаться.
Сравнивая измерения, сделанные в разных направлениях, и ища эффект, связанный с орбитальной скоростью Земли, их эксперимент, как известно, дал нулевой результат . Как следствие, в рамках теории эфира Лоренца преобразование Галилея было заменено преобразованием Лоренца . Однако в теории эфира Лоренца предполагается существование необнаружимого эфира и выполняется принцип относительности. Теория была быстро заменена специальной теорией относительности., который дал аналогичные формулы без существования ненаблюдаемого эфира. В обеих теориях все инерциальные системы отсчета физически эквивалентны. Точнее, при условии, что ни одно явление не нарушает принцип относительности движения, нет средств для измерения скорости инерциального наблюдателя относительно возможной среды распространения квантовых волн.
Инерциальные кадры предпочтительнее неинерциальных [ править ]
Хотя все инерциальные системы отсчета эквивалентны в классической механике и специальной теории относительности , в этих теориях набор всех инерциальных систем отсчета имеет преимущество перед неинерциальными системами отсчета. [1] : 10 Инерциальные системы отсчета являются привилегированными, потому что у них нет физики, причины которой находятся вне системы, в то время как неинерциальные системы отсчета имеют. Эйнштейн приводит следующий пример: предположим, что два одинаково составных упругих тела находятся в пространстве и удалены друг от друга, так что взаимодействием между ними можно пренебречь, и единственное относительное движение которых - равномерное жесткое вращение вокруг линии, соединяющей центры обоих тел. (как крутящиеся колеса вокруг оси ). Одно из тел - этосфера , а другой - сфероид , сжатая сфера. Наблюдаемая надлежащая физическая форма тел остается неизменной во всех кадрах. У невращающегося сфероида есть физика, причина которой лежит вне системы, ответственной за сжатие сфероида. Фрейм невращающейся сферы этого не делает, что делает его привилегированным, так как не требует внешних причин. Это относится ко всем инерциальным фреймам, которые имеют такое же преимущество. [1] : 209 Эйнштейн развил общую теорию относительности и принцип эквивалентности , в которых инерциально-гравитационные системы отсчета больше не являются привилегированными, [1] : 215–223потому что геодезическими из пространства - времени объяснить эти инерционные гравитационные эффекты без внешней причины. [2]
См. Также [ править ]
- Тесты специальной теории относительности
- Современные поиски нарушения Лоренца
- Космический микроволновый фон
- Тестовые теории специальной теории относительности
Ссылки [ править ]
- ^ a b c Ферраро, Рафаэль (2007), Пространство-время Эйнштейна: Введение в специальную и общую теорию относительности , Springer Science & Business Media, Bibcode : 2007esti.book ..... F , ISBN 9780387699462
- ↑ Gilson, James G. (1 сентября 2004 г.), Принцип Маха II , arXiv : Physics / 0409010 , Bibcode : 2004physics ... 9010G
- Эйнштейн: теория относительности, специальная и общая теории (1954)
