Ist "Die Erde bewegt sich um die Sonne" ein Fall von Occams Rasiermesser?

Diese Frage ist ein bisschen mehr Meta und nicht geradlinig, als es auf den ersten Blick erscheinen mag.

Ich habe kürzlich Why The Speed ​​Of Light Is Unmeasurable gesehen, wo es eigentlich darum geht, warum die Lichtgeschwindigkeit nicht in eine Richtung gemessen werden kann, sondern nur für die Hin- und Rückfahrt, und um die entsprechende Konvention zu sagen, dass die Hin- und Rückfahrtszeit durch zwei geteilt wird ist die Einwegzeit.

Nun, wenn wir keinen Bezugspunkt haben, könnte man meinen, wir könnten nicht sagen, ob sich die Erde um die Sonne oder die Sonne um die Erde bewegt.

https://physics.stackexchange.com/a/10936/131815 erklärt, wenn wir davon ausgehen, dass sich die Erde um die Sonne bewegt, können wir mit Newtons Gesetzen arbeiten (was schön ist). Wenn wir davon ausgehen, dass sich die Sonne um die Erde bewegt, können wir die Newtonschen Gesetze nicht anwenden. Nun könnten wir uns vorstellen, dass ein anderer – viel komplizierterer – Satz von Gesetzen in der Lage wäre, die Phänomene zu beschreiben, die die Newtonschen Gesetze unter der Annahme „Sonne bewegt sich um die Erde“ nicht erklären könnten.

Geht es darum, Occams Rasiermesser zu verwenden , um mit Newton und "Erde bewegt sich um die Sonne" zu gehen?

Antworten (3)

Ja. Geozentrische Modelle des Sonnensystems wie das ptolemäische System erforderten sehr komplizierte und spontane geometrische Mechanismen, um die beobachteten Bewegungen der Planeten zu erklären. Keplers Gesetze der Planetenbewegung , die elliptische Bahnen mit der Sonne in einem der Brennpunkte einführten, waren eine enorme Vereinfachung. Das Newtonsche Gesetz der universellen Gravitation zeigte dann, dass Keplers drei Gesetze eine Folge eines einzigen Grundgesetzes waren, das auch andere Phänomene wie die Bewegung des Mondes, die Bahnen der Jupitermonde und die Gezeiten erklärte. Es wurden jeweils mehr Beobachtungen mit weniger Annahmen erklärt.

Ich glaube nicht, dass es direkt mit Occams Rasiermesser zusammenhängt, dieses Problem hängt eher mit dem Mach-Prinzip zusammen , das heißt es ungefähr

Das Universum, wie es durch die durchschnittliche Bewegung entfernter Galaxien dargestellt wird, scheint sich relativ zu lokalen Inertialsystemen nicht zu drehen.

Oder

Ein isolierter Körper im anderen Raum hat keine Trägheit.

Indem wir eine der obigen Annahmen annehmen, können wir sagen, ob sich ein Objekt dreht oder eine kreisförmige Bewegung erfährt (in Bezug auf die durchschnittliche Bewegung entfernter Galaxien). Aber Machs Prinzip ist indirekt mit Occams Rasiermesser verwandt. Es ist nicht so, dass wir Occams Rasiermesser für alles verwenden müssen, wenn wir es für einen allgemeinen Fall verwenden, können wir viele einfache Dinge daraus ableiten.

Zum Beispiel stimmen sowohl die GR (Allgemeine Relativitätstheorie) als auch die Brans-Dicke-Theorie mit unseren Experimenten überein. Experimente durchzuführen, bei denen beide unterschiedliche Ergebnisse liefern, ist extrem schwierig. Aber GR ist im Vergleich zur Brans-Dicke-Theorie einfacher, also haben wir GR als Mainstream-Theorie für die klassische Gravitation gewählt. Der Grund, warum wir uns für GR entschieden haben, ist Occams Rasiermesser. Aber sowohl die GR- als auch die Brans-Dicke-Theorie gehen von Machs Prinzip aus (tatsächlich wurde die Brans-Dicke-Theorie so entwickelt, dass sie eine stärkere Version von Machs Prinzip zulässt), also sagen beide Theorien, dass wir die Bewegung eines Objekts in Bezug auf überprüfen müssen durchschnittliche Bewegung entfernter Galaxien. Es mag kompliziertere Theorien als diese 2 geben, die Machs Prinzip nicht akzeptieren, aber wir haben die einfachste gewählt, nämlich GR. Also, nachdem wir GR angenommen haben, können wir'

Occams Rasiermesser wird nicht benötigt, um bestimmte Situationen zu erklären, es wird benötigt, um die Grundgesetze des Universums zu erklären.

Geht es darum, Occams Rasiermesser zu verwenden, um mit Newton und "Erde bewegt sich um die Sonne" zu gehen?

Ja, aber es gibt einen großen Vorbehalt.

Occams Rasiermesser sagt, dass, wenn zwei Theorien gleichermaßen zu den Daten passen, die einfachere Theorie vorzuziehen ist. In diesem Fall gibt es zwei primäre Gravitationstheorien: die Newtonsche Gravitation und die Allgemeine Relativitätstheorie. Die beiden Theorien passen im Allgemeinen nicht gleich gut zu den Daten, daher können Sie im Allgemeinen nicht Occams Rasiermesser verwenden, um die Newtonsche Gravitation zu wählen.

Sie können dies nur in den speziellen Fällen tun, in denen die Unterschiede zwischen den beiden zu gering sind, um eine Rolle zu spielen. Glücklicherweise beinhaltet dies viele Szenarien, wie das Starten von Satelliten in die Umlaufbahn oder das Senden von Raketen zum Mond oder zu anderen Planeten. Andere Fälle wie die Vorhersage der Präzession von Merkur weit in die Zukunft, die Rate von Uhren in verschiedenen Höhen und Geschwindigkeiten, die Zeitverzögerung für Radarimpulse, die zu fernen Planeten gesendet werden, Gravitationslinsen usw. sind nicht enthalten.

Dies ist wichtig für Ihre Frage, denn während die Newtonsche Schwerkraft um Trägheitsrahmen herum aufgebaut ist, in denen sich die Erde um die Sonne (oder besser gesagt das Baryzentrum) bewegt, stellt sich heraus, dass GR vollkommen zufrieden ist mit Koordinatensystemen, in denen sich die Sonne um die Erde bewegt.

Wollen Sie sagen, dass laut GR die Aussage "die Erde bewegt sich um die Sonne" und "die Sonne bewegt sich um dasselbe" genau dasselbe ausdrückt und daher beide "wahr" sind? Ähnlich wie zu sagen "2 ist kleiner als 3" ist dasselbe wie zu sagen "3 ist größer als 2"? (Und da GR allgemeiner / präziser und damit "korrekter" ist, sollte ich so darüber nachdenken?)
@Make42 "Die Erde bewegt sich um die Sonne" und "Die Sonne bewegt sich um die Erde" sind Aussagen, die dieselbe Physik mit zwei verschiedenen Koordinatensystemen beschreiben. Die Gravitationsgesetze in GR (die Einstein-Feldgleichungen) nehmen unabhängig vom Koordinatensystem dieselbe Form an. Ihre 2<3 oder 3>2 ist eine Möglichkeit, darüber nachzudenken. Eine andere Möglichkeit, sich das vorzustellen, ist, dass die Richtung, die ich "links" nenne, die Richtung sein kann, die Sie "rechts" nennen.
Ok, das betrachte ich als "Ja" zu meiner Frage ;-), oder? Bei den "verschiedenen Koordinatensystemen" handelt es sich um eine Referenz, genauso wie bei "2 < 3" die 3 die Referenz und bei "3 > 2" die 2 die Referenz ist, aber die Referenz verlustfrei wählbar ist der Wahrheit. Soweit ich verstehe, wäre es in einem Newton-Modell einfach falsch zu sagen, "die Sonne dreht sich um die Erde".