Definition von Newtons erstem Gesetz [Duplikat]

Viele Texte sind in vielerlei Hinsicht mit zu viel Tradition belastet, wenn es darum geht, wichtige Grundbegriffe zu erklären.

Die „richtige“ Aussage des ersten Newtonschen Gesetzes sollte aus zwei Teilen bestehen. Eine davon ist die Definition eines Trägheitsbezugssystems: Dies ist ein Bezugssystem, in dem sich alle Objekte, auf die keine Kräfte wirken, dh nicht mit anderen Objekten interagieren, in stetiger Bewegung bewegen. Der zweite Teil ist, dass die Art und Weise, wie sich Objekte bewegen und wie sich Interaktionen verhalten, so ist, dass es möglich ist, einen solchen Rahmen zu haben.

Der letzte Teil ist ein physikalisches Gesetz, weil wir uns eine Welt vorstellen können, in der es nicht gilt, aber wir können uns keine Welt vorstellen, in der eine „Definition“ nicht „physikalisch“ gilt, da Definitionen Aussagen darüber sind, was Wörter bedeuten, und das ist etwas rein in unseren Köpfen (Wir könnten uns natürlich eine Welt vorstellen, in der Menschen das Wort anders verwenden und daher eine solche Definition nicht akzeptieren , aber nicht die Definition selbst ).

Eine Welt, in der der „Gesetz“-Teil von Newtons erstem Gesetz nicht gilt, ist eine Welt, in der keine Trägheitssysteme existieren , dh nichts darin erfüllt die Definition, aber das ist nicht dasselbe, als wäre die Definition falsch (z. B. könnte ich ein „ Zneezax“ als etwas, das „ein Stück bonbonartiges Drachenblut ist, das hellrosa leuchtet“. Soweit wir wissen, gibt es keine Zneezaxe, aber das macht die Definition nicht ungültig ).

Tatsächlich ist es jedoch ziemlich schwierig, sich eine solche Welt vorzustellen, aber nicht unmöglich. Denn es stellt sich heraus, wenn Sie eine Reihe von Objekten in festen Bewegungspfaden haben, können Sie mit einer ziemlich cleveren und seltsamen Auswahl komplizierter, krummliniger Koordinatensysteme, die sich im Laufe der Zeit verändern (wenn Ihnen der letzte Teil nicht gefällt, bleiben Sie dran Denken Sie daran, dass ein sich einfach bewegendes System eine einfache Form eines solchen "Morphings" ist), egal wie sie sich bewegen, machen Sie sie alle "in Ruhe" oder in "steter Bewegung", dh dass sich ihre Koordinaten nicht ändern. Um dies auszuschließen, müssen Sie tatsächlich eine unbegrenzte Anzahl von Möglichkeiten quantifizieren, einschließlich solcher, die der tatsächlichen Situation widersprechen.

(Als einfaches konkretes Beispiel stellen Sie sich ein „Universum“ mit unterschiedlichen und sehr einfachen Gesetzen der Physik vor, in dem sein einziger Inhalt zwei getrennte, nicht interagierende, punktartige Objekte sind, die für immer vor und zurück in Bezug aufeinander oszillieren , rein für sich, ohne Verbindung zwischen ihnen. Definieren Sie ein Koordinatensystem, das sich in Richtung ihrer Oszillation entsprechend komprimiert und verdünnt. Jetzt sind sie in Bezug darauf stabil. Dies würde nur durch Auferlegen eines dritten, kontrafaktischen Objekts, dieses eine könnte dieses Koordinatensystem als nicht inertial ansehen.)

Daher denke ich, dass eine bessere Aussage sein könnte, nachdem ich darüber nachgedacht habe:

„Es ist möglich, dem Raum und der Zeit des Universums ein Koordinatensystem aufzuerlegen, für das sich in Bezug auf dasselbe System in allen Fällen eine beliebige Anzahl willkürlich konfigurierter Objekte, falls solche existieren würden, in stetiger Weise bewegen würde , es sei denn, einige stehen in Wechselwirkung miteinander, in diesem Fall wird sichergestellt, dass sich nur die Objekte, die nicht in einer solchen Wechselwirkung stehen, stetig bewegen.

dann um es zu folgen mit:

"Solche Koordinatensysteme nennen wir Inertialsysteme ."

Der erste ist der Gesetzesteil, der zweite Teil ist die Definition des Inertialsystems. Wie man sehen kann, ist dies ganz klar ein Gesetz, da es erfordert, dass die Gesetze, die die Bewegung und Wechselwirkung von Objekten regeln, so sind, dass dies möglich ist.

Newton geht von der Annahme aus, dass es einen speziellen bevorzugten Bezugsrahmen gibt:

Die absolute, wahre und mathematische Zeit fließt aus sich selbst und aus ihrer eigenen Natur gleichmäßig ohne Rücksicht auf etwas Äußeres ...

Der absolute Raum bleibt in seiner eigenen Natur, ohne Rücksicht auf irgendetwas Äußeres, immer ähnlich und unverrückbar.

Aus dem Kontext geht hervor, dass Newton beabsichtigt, dass sich seine Gesetze auf Messungen in diesem "absoluten" Rahmen beziehen. Also muss zumindest Newton seine Gesetze an dieser Stelle nicht weiter qualifizieren, weil er sie bereits im Voraus qualifiziert hat, indem er den Rahmen spezifiziert, in dem er arbeitet.

Ich weiß nicht, von welchen Büchern Sie sprechen, aber wenn sie Newton folgen, dann tun sie vielleicht genau dasselbe.

Die allgemeine Form des ersten Newtonschen Gesetzes erweist sich in gewissem Maße als Definition des Trägheitsbezugssystems.

Es ist nicht gerade eine Definition, sondern ein Gesetz. Anders betrachtet führt dies zur Definition des Inertialsystems.