(Tudom erről már valaki írt...... hogy önmagához képest.... de ez szörnyen hangzik)
Én írtam, bár kicsit pongyolán. Pontosabban a forgástengelyéhez képest. Az egyes forgó objektumoknak a perdületvektorát meghatározhatod és ezeknek a vektoroknak a térbeli helyzetét is. Így valamelyik objektum forgástengelyén kijelölhetsz egy pontot, amit praktikusan egy olyan koordinátarendszer origójának tekinthetsz, amely koordinátarendszer nem forog.
Igen, már én is kezdem ezt helyretenni. Köszi egyébként a rásegítést.
Akkor sem értem azonban, hogy mihez képest kéne érteni akkor a forgó rendszer forgását........elvégre akkor objektív különbség van a két tárcsa által kitartott vonatkoztatási rendszer között, ami az egyik objektív forgására vezethető vissza. De akkor mihez képest forog, ha nem beszélünk abszolút térről? (Tudom erről már valaki írt...... hogy önmagához képest.... de ez szörnyen hangzik)
"Ezért feltételezzük a gravitációs tér és a vonatkoztatási rendszer megfelelő gyorsulásának egyenértékűségét. Ez a feltevés általánosítja a relativitás elvét arra az esetre, amikor a vonatkoztatási rendszer egyenletesen gyorsul."
A forgó mozgás esetén szó sincs egyenletes gyorsulásról, ott egyenletesen változóról szoktunk beszélni.
Általános Relativitás elméletének értelmében mégiscsak az a tudomány állítása, hogy a két rendszer egyenértékű.
Sajnos nem egyenértékű általában. Az egyenértékűség a spec.rel. szerint inerciarendszerekre áll fenn, az ált.rel. szerint a gyorsuló rendszer és a gravitáció között áll fenn lokálisan. A forgó rendszerekről semmi ilyent nem állít sem a spec. sem az ált.rel.
Mégis fenntartom a kérdést, hogy milyen alapon nevezhetjük a két vonatkoztatási rendszert egyenértékűnek a természetleírás szempontjából?
Ne feledjük, hogy bár a két rendszer egyszerre nem lehet inerciarendszer, az Általános Relativitás elméletének értelmében mégiscsak az a tudomány állítása, hogy a két rendszer egyenértékű. A kérdés ez esetben az lenne, hogy milyen alapon magyarázzuk, a forgó tárcsához rögzített rendszerhez képest a másik tárcsa forgásának és a hozzá kötött golyóknak a falhoz nem préselődését?
Ez zavar itt engem.
(Persze tudom, hogy Einstein hogyan magyarázza a gyorsuló űrhajóhoz rögzített vonatkoztatási rendszerben a dolgok gyorsulását. Ott ő nemes egyszerűséggel egy gravitációs teret feltételez, amelyet nem támadhatunk meg a tehetetlentömeg=súlyos tömeg ekvivalenciája miatt. Az én példámban azonban egyszerűen nem látom, hogy egy ilyen húzás miként menti ki az elméletet a bajból....)
Persze, hogy a példám valójában nem más, mint Newton vödre, csak más alakban. Némileg azért különböznek, mert az én példámban csak a két tárcsa és golyói léteznek az univerzumban, Newton vödre pedig számol még az egész ott lévő univerzumbéli anyaggal, de ebbe most ne menjünk bele, mert éppen azért találtam ki a példát, hogy az ne zavarjon. :)
Következő hozzászólásomban egyel feljebb még folytatom ezt....
Bizonyára lesz itt nálam avatottabb, aki a kérdésedre jó választ adhat. Az inerciarendszerek attól nevezetesek többek között, hogy belső mérésekkel nem állapítható meg a mozgás állapota, csak valamely másik rendszerhez képest lehet mondani róla valamit. A gyorsuló, forgó rendszerekben viszont belülről is kimérhető a gyorsulás és a forgás ténye. (Itt most a gravitációs gyorsulást ne keverjük bele, mert az egy másik káposzta.) A gyorsulást, forgást megkérdezhetjük, hogy mihez képest, de a kérdés értelmetlensége miatt a válasz sem lesz túl felemelő. Mert nem a külső "abszolút" térhez képest, hanem önmagához kell viszonyítani. A példádban felhozott karimás tárcsák esetében a forgó mozgás a Coriolis erő jelenségével egyértelműen megatározható. Hiába rögzitesz a forgó tárcsádhoz egy koordináta rendszert, amiben a "másik tárcsa forog", mérésekkel megállapítható, hogy a másik tárcsát egy forgó koordinátarendszerből írtad le, azaz a forgása látszólagos, míg a tiéd valódi forgást végez. Gondolj csak arra, hogy a Földhöz rögzitett koordinátarendszerben szép kényelmesen kimutatható a forgás ténye pl a Foucault ingával.
Mondhatjuk, hogy az egyik vagy a másik tárcsához kötött vonatkoztatási rendszer egyenértékű a két tárcsa által szimbolizált világ természetleírása szempontjából?
Más szóval létezhet olyan mechanikai jelenség, amelyel kimutatható lenne az egyik tárcsa abszolút forgási állapota?
Persze, hogy létezik, épp most mutattad meg. Az egyikben a karimához préselődnek a golyók, a másikban meg nem. Ez ugyanaz, mint Newton vödre. Persze vannak próblkozások arra, hogy "fizikai" magyarázatot találjunk a különbségre, ld. Mach-elv. További forrásokat találhatsz a témával kapcsolatban a "relatív mechanika" című topikban.
Ma reggel is eszembe jutott a tegnapi kérdésem. Látom sneki sem válaszolt rá, még annyit sem, hogy esetleg tévedek. Ez rossz jel. Vagy tényleg nagyon butaságokat kérdezek és inkább kerülnek, vagy senkinek sincs rá válasza, ami bevallom őszintén jobban aggasztana.
Mostanra még egyszerűbben is meg tudom fogalmazni a problémát,. hátha ez segít (aztán ha erre sem válaszol senki, akkor nem is reklámozom tovább):
Két egybeeső forgási tengelyű karimás tárcsa van üres univerzum kellős közepén, és azok egymáshoz képest forognak. Kettejük között nincsen semmilyen közvetlen fizikai érinthezés. Mindkét tárcsának a két átellenes belső oldalára egy-egy golyó rövid van spárgával kötve.
Korábban az egyiket gyorsította egy forgómotor, ezért abban a golyók szépen a falhoz préselődtek a centrifuga hatás miatt. Aztán a motort leállítottuk.
Így kaptunk egy tárcsát, amiben a golyók láthatóan a falhoz vannak nyomódva és feszülnek a spárgák, illetve egy másikat, amiben a golyók nem a fal mellett, hanem valamennyire attól távol lebegnek a nem feszes spárgán lógva. A két tárcsa pedig egymáshoz képest forog.
Mondhatjuk, hogy az egyik vagy a másik tárcsához kötött vonatkoztatási rendszer egyenértékű a két tárcsa által szimbolizált világ természetleírása szempontjából?
Más szóval létezhet olyan mechanikai jelenség, amelyel kimutatható lenne az egyik tárcsa abszolút forgási állapota? (Most csak olyan eseteket vegyük alapul, amelyek nem mozdítják el a tárcsák egybeeső tengelyét. Ilyen lenne például az egyik tárcsában a másikból nézve egyidejűen végbemenő golyók ellökése a faltól mondjuk egy beépített és előre időzített rugóval.)
Azt hiszem ez alap fizika kérdés. Középsulis mondhatni, csak nekem még azzal is bajaim vannak, így kérem a segítséget. :)
Ha valamelyik konkrét hozzászólásban találsz olyan érdekes gondolatmenetet amelyben érdekel van-e hiba, szívesen írok róla egy rövid elemzést. Ha teljesen tárgyszerű maradok és kerülöm az általánosabb megfogalmazást, valószínűleg megúszhatom a törlést.
Én ezt nagyon lényeges dilemmának tartom egyébként. Szerintem hacsak nem találnak valamilyen magyarázatot a dologra, akkor nincs más csak az abszolút tér, és akkor Newtonnak van igaza.
Még jobban sarkítom a kisérletet. Nem kell hozzá motor sem. Egyszerűen a bolygó kell meg egy felé zuhanó vödör a vízzel. A vödör pont úgy zuhan, hogy annak tengelye a relatíve forgó bolygó forgási tengelyével egybe essen. A víz éppen úgy van benne a súlytalan zuhanás ellenére, mint egyébként a földön fekve lenne.
Mielőtt a vödör ütközik a bolygóval, kialakul a tölcsér pusztán azért, mert a bolygó forog?
Erre már nem várok választ, csak elmondtam. Hátha valaki hozzászól.
De a gondolatmenetem legalább stimmel? Mármint legalább a kérdéseket helyesen teszem fel?
Tegyük fel, hogy a Frame dragging létezik. Akkor az magyarázatul szolgálhatna arra, hogy a vödörben víztölcsér alakul ki a fölötte (alatta) forgó bolygó méretű tömeggömb miatt?
Ezt egyébként csodálatosan izgalmasnak tartom. Ezt a modellt több mint száz éve dolgozták ki, és 100 évvel később sem tekinthető meghaladottnak. Sőt még tesztelni való is volt rajta ennyi idő után - és a teszt megerősítette a modellt.
Ez enyhén szólva nem általános - pl. hogy nézett ki egy részecskefizikai modell 100 éve, milyen hihetetlen mértékben továbbfejlődött, mennyire avíttnak tűnik ma. Ez meg nem. Még most is van rajta tesztelni való - aktívan szeretnének gravitációs hullámokat detektálni.
Többet én se tudok mondani, mint amit eddig is olvastál. Ez nem egy lezárt ügy.
A "frame dragging" az altrel egyik nagyon izgalmas előrejelzése, amit kísérletileg is teszteltek a Gravity Probe B űrszondával. Az adatokat évekig gyűjtötték majd elemezték (az effektus nagyon kicsi és kisebb csoda hogy sikerült kimérni) - Einstein nyert. :-)
Köszi a választ, habár még töprengenem kell rajta. Majd félálomban éjszaka...... :D
Addig is elmodnom, hogy én mire jöttem rá.
Gondolatkísérletként fogtam mindent az Univerzumban és eltávolítottam. Jó tudom elég gázul hangzik de mégis folytatom.
Csak egy Föld méretű, és Föld tömegű, ám tökéletes formájú gömböt hagyok benne. A lényeg, hogy legyen neki Földszerű gravitációja.
Ezután függőlegesen rátettem egy talpas forgómotort, és annak tengelyére a mi csodás ki vödrünket félig vizzel.
Nomármost tegyük fel, hogy a bolygó a vödörhöz képest (vagy más szóval a vödör a bolygóhoz képest ugyebár mindegy hogyan fogalmazunk a relativitás értelmében) egy ideje forgómozgásban van. Motor természetesen jár.
És ekkor a lényeges kérdés!!! Milyen lesz a vízfelület alakja?
Tegyük fel, hogy tölcséres. Ez lenne az intuitív elvárás nem?
Mi magyarázza azonban ezt a dolgot a vödörhöz és a vízhez rögzített forgó vontakoztatási rendszerből?
Hoppá hoppá! :D
Az pusztán elképzelhető két magyarázat a következők:
1: Gondolatkísérletünk Univerzumában létezik Abszolút tér, és ezt a víz "tudja". És az nem fizikai realitás, hogy a bolygó forog.
2: A bolygó puszta forgása, annak ellenére, hogy tökéletesen szimmetrikus gömb, létrehozza a vízfelület tölcséresedéséhez szükséges erőhatást.
Utóbbira szerencsére találtam is valamit a neten. A wikipedia-n is van róla elég komoly írás. ----> Frame dragging
Nem vagyok nagy angolos, úgyhogy nem sokat értek belőle, de abban is feltűnik a te giroszkópos példád.
Nagyon gáz ez az egész.
Van egyébként egy másik megoldás a gond. kís.-re:
A vízfelület nem lesz tölcséres. Ahogyan az álló víz felveszi a relatív forgó vödör sebeségét először tölcséresedik, majd lanyhul és végül ismét sima lesz.
Ez Mach szerint a mi Univerzumunkban azért nem lehetséges, mert a forgó víztölcsérhez rögzített vonatkoztatási rendszerhez képest milliárd csillag forog körbe elég nagy sebességgel, és ez akármilyen messze is vannak, beleszólnak a buliba a gravitációjukkal.
(Egyébként az egész ügyet azért rágom most, mert előreolvastam Gribbin könyvét, és a végén belebotlottam ebben a dologba. Nagyon gáz.)
Jó éjt. Holnapra elolvasom ha addig kioktatsz, hogy miben tévedek, meg miben áll a példám butasága. :D :D (Mert félek, hogy butaságokat beszélek. Csak próbálok valahogy gondolkodni.)
Newton korában elintézték a dolgot az abszolut térrel. Ha van abszolut tér, akkor ahhoz képest lehet forogni és kész.
Az altrel - bár nem zárta le a kérdést - képes volt egészen újat mondani.
Tegyük fel hogy egyetlen csillag van a világon, és ekörül kering egy űrhajó. Az űrhajóban van egy giroszkóp, amivel mérni tudják hogy forog a hajó vagy nem forog.
Newton modelljében a giroszkóp akkor nem jelez forgást, ha ha a hajó a ablaka nem mindig a csillag felé fordul, hanem egy képzeletbeli távoli pont felé néz. (a nem forgó hajó ablakán kinézve úgy tűnik, a csillag megkerüli a hajót) Logikus: a hajó a képzeletbeli abszolut térhez képest nem forog, a csillag meg nem számít a forgás szempontjából.
Az altrel modell kicsit mást mond. Ha a hajó nagyon messze kering a csillagtól, akkor kb fenti newtoni modellnek felel meg a helyzet. De ha a hajó közelebb kering a csillaghoz, akkor fokozatosan változik a helyzet, a hajónak kissé fordulnia kell a keringési pályával megegyező irányba ahhoz, hogy a giroszkóp forgásmentesnek mérje a hajót. Ha a csillag egy fekete lyuk (azért hogy közelebb lehessen vinni a hajót anélkül hogy belül kerüljön a csillagon), akkor éppen az eseményhorizonton levő pálya lenne az, ahol a hajó akkor nem érezne forgást, ha az ablak mindig a csillagot nézné.
A dolgot értsük úgy, hogy: Mikor a víz már egy ideje együtt forog a vödörrel, az egészre tekinthetünk úgy, hogy a vödör és a víz nyugszik, és a bolygó csavarodik alatta. Ugyebár.... :)
Na már most ha ez így van, akkor a vízfelületnek ismét vissza kéne simulnia. Így aztán kijelenthető, hogy nem a bolygó forog a vödörhöz és a vízhez képest, hanem a vödör a bolygóhoz képest. És ez definiálja az abszolút forgást.
Igazából ezt kérdésnek szánom, de mégis érvként fogalmaztam meg, hogy kiélezzem a kérdés lényegét.
(Valamint, hogy senki ne jöjjön azzal, hogy a forgómozgásra nem vehető fel inerciarendszer, merthogy itt arról van szó, hogy nem mindegy, hogy a bolygó forog a vödörhöz képest, vagy a vödör a bolygóhoz képest. A dolog nem relatív, mert az egyik esetben a vízfelület homorú, a másikban sima marad. Ez lenne a Newton-i érv szummázása. Ezt kéne cáfolni...... :D
Most olvastam Newton vizes vödrös gondolatkísérletéről. Ezzel akarta Newton bizonyítani, hogy létezik Abszolút tér. Én ezt most olvastam életemben először, és hazudnék ha azt modnanám, hogy nem meggyőző. Erről szeretnék kérdezni, hogy miképpen cáfolható, támadható, magyarázható?
Van egy vödrünk félig tele vizzel.
Mikor még a vödröt nem csavarjuk, csak úgy lógatjuk, akkor a víz sima felületet alkot. A vödör és a víz egymáshoz képest nyugalomban van.
Aztán a vödröt elkezdjük csavarni egyenletesen, és megvárjuk, amíg maga a víz is felveszi a forgómozgást. Kivárva az egyensúlyi állapotot, azt fogjuk látni, hogy a víz homorú felületű, a centrifuga hatás miatt. Itt jegyzendő meg, hogy az egynesúly állapotában a víz és a vödör továbbra is relatíve nyugszik egymáshoz képest.
A kérdés ugyebár a következő:
Miért más a víz felülete, ha mindkét esetben (forgatás előtt, forgatás közben) a víz és a vödör egymáshoz képest nyugalomban van?
Newton úgy válaszol erre, hogy ez bizonyítja az abszolút tér létét, mivel a víz azért alkot homorú felületet a forgatás közben, mert "tudja", hogy az abszolút térben forog.
Egy másik változatban egy zárt hengerben van víz, és a henger az űrben lebeg távol minden égitesttől, meg mindentől.
A hengeren van egy motor, amit bekapcsolva elkezd körbeforogni. A hengerben lévő víz ugyanúgy deformálódik és végül beáll a "centrifuga póz".
Szóval? Tényleg! Nem a kötekedésért érdekel a válasz, de ez engem megfogott, pedig még csak nem is emelt szintű fizika a dolog.
Én azt írtam korábban, hogy a sebesség: valami-változás/idő-változás
Mivel szóban fogalmaztam, ezért eltekintettem attól, hogy bármiféle definiálgatásba menjek bele a differenciális és az átlagos fogalma közti különbségről.
Másrészt valóban az általános sebesség fogalmat írtam fel. Nem kötöttem ki, hogy éppen a reakciósebességről, a mozgás sebességéről, vagy éppen a betűk számának topic-béli változásának sebességéről beszélek-e. :)
De nem fújod mégsem elég jól, mert Angelica jó magas labdát adott neked és kihagytad. Elég lett volna tágranyílt kerek szemmel visszakérdezni, hogy "tessék mondani, akkor a sebesség mégsem vektormennyiség, ahogy én az iskolában tanultam?"
(Angelica a speed fogalmát mondta, a vektoros sebesség pedig a velocity. A te általánosabb sebeségfogalmad pedig a rate of change. A határátmenetnek nem sok jelentősége van, viszont van olyan is, amikor a sebességet csak differenciálisan lehet definiálni, például amikor az történetesen egy metrika és affin struktúra nélküli differenciálható sokaság érintővektora.)
Az idő a müonok számára is éppen ugyanúgy telik. A relativitás elméletében megjelenő idődilatáció csak az egymáshoz képest mozgásban lévő dolgok közti viszonyra vonatkozik. Még a közel fénysebességgel haladó űrhajós sem fog "lassított felvételt" látni az űrhajójában. Egészen más tészta, hogy a hozzá képest mozgó órák az ő szemszögéből lasabban járnak.
Jó kérdések, és ezekre még én is tudom a választ. Sajnos azonban a hozzászólásaimat (a moderátor?, a kormány? a CIA?) kitörölte. Ebben a topicban erről nem tudunk beszélgetni.:)
Valamint a gyorsulás gyorsulásának hatása, a távolság idő szerinti harmadrendű deriváltjaként és egyben a gyorsulás gyorsulásaként, azaz idő szerinti elsőrendű deriváltjaként egyszerre jól megfigyelhető hatással jelenik meg a Coriolis erőben.
