Ich möchte dem vorangehen, indem ich sage, dass dies nicht unbedingt eine vollständige Frage sein soll, obwohl es das werden könnte, sondern eher eine Bestätigung meines Verständnisses eines Konzepts.
Newton würde sagen, dass ein auf der Erde stehendes Individuum ein Trägheitsbezugssystem darstellt. Wenn in diesem Szenario ein Objekt, sagen wir ein Apfel, über dem Boden freigesetzt wird, würde der Beobachter vermuten, dass der Apfel aufgrund der Schwerkraft in Richtung Boden beschleunigt wird.
Einstein hingegen würde vorschlagen, dass ein auf der Erde stehendes Individuum KEIN Trägheitsbezugssystem ist und dass der Apfel selbst ein Trägheitsbezugssystem darstellt. Im weiteren Sinne ist ein Trägheitsbezugssystem eines, in dem auf ein Objekt keine Kräfte einwirken, wie z. B. ein Objekt im Weltraum oder im freien Fall, das nicht von der Schwerkraft GEZOGEN wird, sondern nur einer geodätischen A durch gekrümmte Raumzeit folgt wie es der Apfel tut, folgt er einem geodätischen a zur Erde.
Wenn wir dies als Trägheitsbezugssystem akzeptieren, ist die logische Schlussfolgerung, dass ein Apfel, der sich über der Erde befindet, nicht auf die Erde zu beschleunigt, sondern dass die Erde vom Trägheitsbezugssystem, von dem aus wir die wahre Beschleunigung messen, beschleunigt wird nach oben (radial nach außen).
Mein Verständnis der radial nach außen gerichteten Beschleunigung, das ist das Konzept, das ich bestätigen oder dementieren möchte, ist wie folgt:
Durch die Krümmung der Raumzeit wird die 'Zukunft' der Erde in der Raumzeit durch ihre eigene Materie nach innen gebogen, oder vereinfacht ausgedrückt, sie müsste in sich zusammenfallen. Aufgrund der Starrheit (ist vielleicht nicht der richtige Begriff, aber ich nehme an, es ist offensichtlich, was ich meine ... Kann klarstellen) des Planeten kollabiert er nicht nach innen. Dies führt dazu, dass die Erde relativ zum Trägheitssystem von ihrem zukünftigen Weg durch die Raumzeit weg beschleunigt wird, und zwar mit 9,8 m/s/s, genau mit der Geschwindigkeit, mit der sie nach innen kollabieren würde, wenn dies nicht der Fall wäre.
**Hinweis: Ich entschuldige mich für die ziemlich langatmige Frage, aber das war ein sehr weit gefasster Begriff für mich, und ich befürchte, dass meine Ausbildung nicht fein genug ist, um dies prägnant erklären zu können.
Mein Dank für die Klarstellung in dieser Angelegenheit.
Newton würde nicht sagen, dass ein auf der Erde stehendes Individuum einen inertialen Bezugsrahmen darstellt. Ein Inertialsystem ist eines, in dem das erste Newtonsche Gesetz gilt, dh ein Objekt bewegt sich in einer geraden Linie mit konstanter Geschwindigkeit. Da der Beobachter, der den Apfel fallen lässt, den Apfel beobachtet, um den Rahmen dieses Beobachters zu beschleunigen, ist er nicht träge.
Sie haben jedoch Recht oder eher fast Recht, wenn Sie sagen, dass der Rahmen des Apfels träge ist. Wenn Sie neben diesem Apfel fallen würden (ohne Luftwiderstand), würden Sie beobachten, dass der Apfel neben Ihnen stehen bleibt. Ein gutes Beispiel dafür sind die Astronauten in der Internationalen Raumstation. Sie fallen frei, so dass, wie unzählige Videos zeigen, alles, was sie loslassen, neben ihnen bleibt oder sich mit konstanter Geschwindigkeit entfernt.
Ich sage fast richtig , weil in der Allgemeinen Relativitätstheorie Trägheitsrahmen normalerweise nur lokal träge sind. Der Apfel scheint relativ zu Ihnen stationär zu sein, aber tatsächlich nähert er sich Ihnen langsam, weil Sie und der Apfel sich beide auf unterschiedlichen Linien zum Erdmittelpunkt bewegen. Je weiter der Apfel von Ihnen entfernt ist, desto größer wird diese relative Bewegung sein.
Aber ich vermute, dass Ihr eigentliches Interesse darin besteht, die Beschleunigung der Erdoberfläche zu beschreiben, und Sie haben recht damit, dass sie sich beschleunigt. Technisch gesehen ist seine eigentliche Beschleunigung ungleich Null. Die richtige Beschleunigung wird mit einer etwas komplizierten Gleichung berechnet, aber im Grunde ist es die Beschleunigung relativ zu einem frei fallenden Objekt, und wie Sie sagen, relativ zum Apfel beschleunigt die Erdoberfläche nach außen MS .
Eine andere bequeme Definition ist, dass die richtige Beschleunigung die Beschleunigung ist, die ein Beobachter in seinem Ruhesystem spürt. Zum Beispiel wiege ich 68 kg und spüre gerade in meinem Ruhezustand eine Kraft von Newton, das ist nur die nach oben gerichtete Kraft, die mein Stuhl auf mich ausübt. Meine richtige Beschleunigungsbeschleunigung ist nur diese Kraft dividiert durch meine Masse, dh MS .
Ebenso wird die Erdoberfläche durch das Gestein / was auch immer unmittelbar unter der Oberfläche nach oben gedrückt, das durch das Material unmittelbar darunter nach oben gedrückt wird und so weiter bis zum Erdmittelpunkt (wo die Schwerkraft tatsächlich Null ist). der Erdmittelpunkt ist ungefähr ein Inertialsystem).
Es scheint seltsam, von etwas Stationärem als Beschleunigung zu sprechen , aber das ist in der Allgemeinen Relativitätstheorie normal. Wenn wir im Alltag von Beschleunigung sprechen, meinen wir normalerweise Koordinatenbeschleunigung , dh wenn wir die Position eines Objekts mit einem Koordinatensystem (z. B. Breitengrad, Längengrad und Höhe) messen, bedeutet Beschleunigung, dass sich die Position ändert, gemessen mit diesen Koordinaten. GR sagt uns jedoch, dass die Breite/Länge/Höhe tatsächlich Beschleunigungskoordinaten sind, keine Trägheitskoordinaten, und in einem Beschleunigungskoordinatensystem stationär zu sein bedeutet, in einem Trägheitskoordinatensystem zu beschleunigen.
Wenn Sie interessiert sind an Was ist die Gewichtsgleichung durch die allgemeine Relativitätstheorie? Es gibt eine detaillierte Berechnung der Eigenbeschleunigung in einem kugelförmigen Gravitationsfeld wie dem der Erde. Dies könnte jedoch etwas schwierig für Sie sein, wenn Sie neu bei GR sind.
Neugierig