Vinnaren i pepparkakshustävlingen!
  • 1
  • 2
2006-12-18, 19:33
  #1
Medlem
Hallå, Hallå.
Blev fascinerad av problemet mellan relativitet och tröghet ganska nyligen vilket har lett till att jag har suttit och läst lite om ”Newtons Bucket” , samt hur man har sett på detta problem och löst det, genom tiderna.
Det jag främst fastnade på var Ernst Mach och hans princip (mannen på min avatar) som sannerligen verkar ha varit en intressant man. Men även hur Einstein uttalade sig om denna princip och blev inspirerad av den när han arbetade med den allmänna relativitetsteorin.

De frågor som jag tänkte ställa om ämnet, för att försöka öka min förståelse är:

Hur har denna princip egentligen utvecklats efter Mach och vilken vetenskaplig förklaring använder vi idag för att lösa dilemmat mellan relativitet och tröghet?

Innebär problemet att det nödvändigtvis finns någon slags eter? (hoppas verkligen att det finns en annna lösning)

Är higgsmekanismen på något sätt kopplad till detta problem (jag vet att den inte är lösningen på något sätt, men hur hänger dessa ihop)?
Citera
2006-12-18, 22:20
  #2
Medlem
För den som vill läsa på lite kan jag rekommendera http://en.wikipedia.org/wiki/Mach%27s_principle
Citera
2006-12-19, 06:47
  #3
Medlem
Hymers avatar
Låter väldigt intressant, läste igenom länkarna.

Har själv inget svar på din frågeställning dock. Förutom att jag vet att man avskaffade etern för länge sedan. Men man ser ju antydningar till att det finns ett rumstids system som verkar vara något sorts bakgrundssystem?

Fastnade lite för detta citat:
" "it... turns out that inertia originates in a kind of interaction between bodies, quite in the sense of your considerations on Newton's pail experiment... If one rotates [a heavy shell of matter] relative to the fixed stars about an axis going through its center, a Coriolis force arises in the interior of the shell; that is, the plane of a Foucault pendulum is dragged around (with a practically unmeasurably small angular velocity)."[3]"

Betyder det att om en tung planet roterar kring en stjärna så kommer stjärnan få en svag rotationshastighet (jämfört med något bakomliggande referenssystem???) i samma riktning som planetens rotation?
Citera
2006-12-19, 13:41
  #4
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av Hymer
Låter väldigt intressant, läste igenom länkarna.

Har själv inget svar på din frågeställning dock. Förutom att jag vet att man avskaffade etern för länge sedan. Men man ser ju antydningar till att det finns ett rumstids system som verkar vara något sorts bakgrundssystem?

Fastnade lite för detta citat:
" "it... turns out that inertia originates in a kind of interaction between bodies, quite in the sense of your considerations on Newton's pail experiment... If one rotates [a heavy shell of matter] relative to the fixed stars about an axis going through its center, a Coriolis force arises in the interior of the shell; that is, the plane of a Foucault pendulum is dragged around (with a practically unmeasurably small angular velocity)."[3]"

Betyder det att om en tung planet roterar kring en stjärna så kommer stjärnan få en svag rotationshastighet (jämfört med något bakomliggande referenssystem???) i samma riktning som planetens rotation?

Vet inte om jag förstår din fråga men om jag förstår Mach rätt i detta citat så menar han att istället för att tillföra ett absolut rum, som Newton gjorde (vilket Mach har kritiserat väldigt mycket) så är det rätta referenssystemet en medelhastighet av alla de tyngre kropparna.
Men visst känns det som att det måste finnas någon annan underliggande förklaring?

EDIT: stavfel.
Citera
2006-12-19, 19:21
  #5
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av Hymer
Låter väldigt intressant, läste igenom länkarna.

Har själv inget svar på din frågeställning dock. Förutom att jag vet att man avskaffade etern för länge sedan. Men man ser ju antydningar till att det finns ett rumstids system som verkar vara något sorts bakgrundssystem?

Fastnade lite för detta citat:
" "it... turns out that inertia originates in a kind of interaction between bodies, quite in the sense of your considerations on Newton's pail experiment... If one rotates [a heavy shell of matter] relative to the fixed stars about an axis going through its center, a Coriolis force arises in the interior of the shell; that is, the plane of a Foucault pendulum is dragged around (with a practically unmeasurably small angular velocity)."[3]"

Betyder det att om en tung planet roterar kring en stjärna så kommer stjärnan få en svag rotationshastighet (jämfört med något bakomliggande referenssystem???) i samma riktning som planetens rotation?

I allmänna relativitetsteorin så gäller Machs princip bara delvis. Enligt Machs princip så skulle inte tröghet finnas om man inte hade materia. Men allmänna relativitetsteorin har lösningar utan materia, tex. det platta Minkowski rummet vilket motsäger Machs princip.
Å andra sidan har man Lense-Thirring effekten: Om man befinner sig inuti ett sfäriskt roterande massivt skal så kommer de icke-roterande koordinatsystemen inuti skilja sig från de icke-roterande koordinatsystem man skulle ha utan skal, vilket man kan förvänta sig om Machs princip gäller.

hittade en skum sak i Wikipediaartikeln. Det står att Einstein skrev ett brev till Mach för att berätta om Lense-Thirring effekten, men den upptäcktes 1918 och Mach dog 1916!
Citera
2006-12-19, 19:35
  #6
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av wurraluk
I allmänna relativitetsteorin så gäller Machs princip bara delvis. Enligt Machs princip så skulle inte tröghet finnas om man inte hade materia. Men allmänna relativitetsteorin har lösningar utan materia, tex. det platta Minkowski rummet vilket motsäger Machs princip.
Å andra sidan har man Lense-Thirring effekten: Om man befinner sig inuti ett sfäriskt roterande massivt skal så kommer de icke-roterande koordinatsystemen inuti skilja sig från de icke-roterande koordinatsystem man skulle ha utan skal, vilket man kan förvänta sig om Machs princip gäller.

hittade en skum sak i Wikipediaartikeln. Det står att Einstein skrev ett brev till Mach för att berätta om Lense-Thirring effekten, men den upptäcktes 1918 och Mach dog 1916!

Precis, enligt Mach så skulle ord som rotation och acceleration vara helt orelevanta ord om det varken fanns massa eller bara en fastkropp.
Men går det att förklara på en bekriplig nivå lite mer om det platta minkowski rummet? Ska söka runt lite men skulle vara härligt med en förklaring här med om någon har tid
Citera
2006-12-19, 21:20
  #7
Medlem
Hymers avatar
Citat:
Ursprungligen postat av HundKattRäv
så är det rätta referenssystemet en medelhastighet av alla de tyngre kropparna.
EDIT: stavfel.

De tynger kropparna i hela universum? Eller de tyngre kropparna som ligger nära oss själva, dvs solen, jorden, månen?
Citera
2006-12-19, 21:40
  #8
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av Hymer
De tynger kropparna i hela universum? Eller de tyngre kropparna som ligger nära oss själva, dvs solen, jorden, månen?

Hela universumets massa vad jag har förstått. Hittade ett citat av Mach där han skrev

Citat:
"[The] investigator must feel the need of... knowledge of the immediate connections, say, of the masses of the universe. There will hover before him as an ideal insight into the principles of the whole matter, from which accelerated and inertial motions will result in the same way."
Citera
2006-12-19, 23:32
  #9
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av HundKattRäv
Precis, enligt Mach så skulle ord som rotation och acceleration vara helt orelevanta ord om det varken fanns massa eller bara en fastkropp.
Men går det att förklara på en bekriplig nivå lite mer om det platta minkowski rummet? Ska söka runt lite men skulle vara härligt med en förklaring här med om någon har tid

Minkowskirummet är ett matematisk namn på den rum-tid man har när man inte gravitation, dvs speciell relativitetsteori. I relativitetsteori är gravitation = krökning så Minkowskirummet är okrökt eller "platt". För hastigheter mycket mindre är ljushastigheten så approximeras Minkowskirummer till de rums och tidsdefinitioner vi har i den vanliga Newtonska mekaniken.
Citera
2006-12-20, 04:34
  #10
Medlem
Aja Bajas avatar
Relativitetsteorin innebär att man bara kan betrakta ett valfritt koordinatsystem som den fasta punkten, så länge som systemet inte roterar eller accelererar, enligt vad jag kommer ihåg från skolan. Det här borde ju förklara varför Newtons experiment visar att man inte kan använda en snurrande hink som en fast punkt för betraktelsen.
Citera
2006-12-20, 08:11
  #11
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av wurraluk
Minkowskirummet är ett matematisk namn på den rum-tid man har när man inte gravitation, dvs speciell relativitetsteori. I relativitetsteori är gravitation = krökning så Minkowskirummet är okrökt eller "platt". För hastigheter mycket mindre är ljushastigheten så approximeras Minkowskirummer till de rums och tidsdefinitioner vi har i den vanliga Newtonska mekaniken.

Aha, man tackar. Men på vilket sätt motsäger detta Machs princip?

Citat:
Ursprungligen postat av Aja Baja
Relativitetsteorin innebär att man bara kan betrakta ett valfritt koordinatsystem som den fasta punkten, så länge som systemet inte roterar eller accelererar, enligt vad jag kommer ihåg från skolan. Det här borde ju förklara varför Newtons experiment visar att man inte kan använda en snurrande hink som en fast punkt för betraktelsen.
Jo, jag vet men det är ju just det som tråden ifrågasätter. Varför inte all rörelse är relativ, d.v.s. varför det finns tröghet.
Citera
2006-12-20, 08:54
  #12
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av HundKattRäv
Aha, man tackar. Men på vilket sätt motsäger detta Machs princip?

Enligt Mach princip så kan tröghet inte finnas utan materia. Men i Allmänna Relativitesteorin så kan man, liksom i Newtons mekanik, ha tröghet utan materia.
Citera
  • 1
  • 2

Stöd Flashback

Flashback finansieras genom donationer från våra medlemmar och besökare. Det är med hjälp av dig vi kan fortsätta erbjuda en fri samhällsdebatt. Tack för ditt stöd!

Stöd Flashback