Ist "nicht-träger" Rahmen ein relativer Begriff?

Referenzrahmen sind einfach Sätze von Koordinaten, die verwendet werden, um Punkte und Ereignisse in Raum und Zeit zu kennzeichnen. Sie können beliebige Koordinatensätze verwenden, sofern sie eine eindeutige Angabe von Punkten und Ereignissen ermöglichen. Sie könnten, wenn Sie wollten, einen Bezugsrahmen annehmen, dessen Ursprung wie ein Pendelkörper von einer Seite zur anderen oszilliert. Sie könnten dann die Existenz einer Pseudokraft postulieren, die auf alles im Universum einwirkt und bewirkt, dass es sich mit einer festgelegten Periode von einer Seite zur anderen bewegt.

Sie werden jedoch auf Schwierigkeiten stoßen, wenn Sie versuchen zu behaupten, dass Pseudokräfte real sind. Im Fall Ihres Rahmens B müssten Sie zum Beispiel eine echte Quelle einer Kraft identifizieren, die dazu führt, dass jeder im Universum ständig beschleunigt. Sie müssten einen Rückstoß der Quelle der Kraft berücksichtigen, um die Tatsache zu berücksichtigen, dass das Universum eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion darauf ausüben würde. Sie müssten auch erklären, wie die Beschleunigung möglicherweise für immer mit einer konstanten Geschwindigkeit fortgesetzt werden könnte, und dies mit den experimentell bewiesenen Tatsachen über die Relativitätstheorie in Einklang bringen. Zusammenfassend wäre es Unsinn.

Denken Sie darüber nach, ob eine gerade Linie auf einem Blatt Papier kein relativer Begriff ist oder nicht, da auf einem Blatt Papier eine gerade Linie die kürzeste Entfernung zwischen zwei Punkten ist.

Ob ein Weg durch Raum und Zeit eine gerade Linie ist oder nicht, ist ebenfalls nicht relativ, obwohl es nicht immer so einfach ist, wie den kürzesten Weg zwischen zwei Punkten zu finden. In Abwesenheit der Schwerkraft ist für zwei Punkte, die zeitlich mehr voneinander entfernt sind, multipliziert mit der Lichtgeschwindigkeit als im Raum, der geradlinige Pfad zwischen den beiden Punkten der längste Pfad zwischen den beiden Punkten, der keine schnellere Bewegung als die Geschwindigkeit beinhaltet von Licht. Alles, was sich langsamer als die Lichtgeschwindigkeit bewegt und einen geraden Weg durch die Raumzeit beschreibt, befindet sich in einem Trägheitsbezugssystem.

Lassen Sie mich zunächst betonen, dass zwischen den Qualifikationen „träge“ und „orthogonal“ kein innerer Zusammenhang besteht; das sind eigenständige Qualifikationen.

Zu deiner eigentlichen Frage:

Die Qualifikationen „nicht-träges Koordinatensystem“ versus „träges Koordinatensystem“ ergeben sich aus dem Phänomen der Trägheit. Die Unterscheidung zwischen nicht inertial und inertial kann ohne Zweideutigkeit getroffen werden.

In einer kürzlich erschienenen Antwort erörtere ich, wie das Phänomen der Trägheit zum Konzept der Äquivalenzklasse von Trägheitskoordinatensystemen führt

Zu der Aussage von Goodman und Warner, die Sie zitieren:

Sie bringen das Konzept der Kraft durcheinander, was eine Sackgasse ist.

Der Begriff „Kraft“ ist mit dem Begriff „Interaktion“ verknüpft. (Wie in den 4 grundlegenden Wechselwirkungen der Natur .) Der einfachste Fall einer Wechselwirkung ist, wenn zwei Objekte miteinander interagieren und sich gegenseitig den Impuls ändern. Das Minimum ist ein Paar von Objekten , sonst haben Sie keine Möglichkeit, die Impulserhaltung sinnvoll anzugeben.

Trägheit kann nicht in die gleiche Kategorie wie Kraft gestellt werden. Trägheit ist das Phänomen, dass eine Kraft erforderlich ist, um eine Geschwindigkeitsänderung zu bewirken. Trägheit betrifft kein Objektpaar . Trägheit ist eine eigene Kategorie.

Den Ausdruck „Pseudokraft“ für die Manifestation von Trägheit zu verwenden, ist eine extreme Verwirrung der Gewässer. Trägheit ist real und kann nicht in die Kategorie der Kraft gesteckt werden.

Die einzige Möglichkeit, überhaupt eine Bewegungstheorie zu formulieren, besteht darin, die Trägheit als primäres Organisationsprinzip zu nehmen.

Beispiel:
der Fall der Verwendung eines rotierenden Koordinatensystems.
Wenn Sie ein Koordinatensystem verwenden, das sich mit konstanter Winkelgeschwindigkeit dreht, fügen Sie der Bewegungsgleichung einen Zentrifugalterm und einen Coriolisterm hinzu. Der Zentrifugalterm und der Coriolisterm enthalten die Winkelgeschwindigkeit des rotierenden Koordinatensystems in Bezug auf das Trägheitskoordinatensystem . Das heißt: Die Gleichung verwendet immer noch das Trägheitskoordinatensystem als zugrunde liegende Referenz .

Was Goodman und Warner vorschlagen, ist damit vergleichbar:
„Man könnte sagen, dass der Umfang eines Kreises 6 ist, vorausgesetzt$\pi$wird neu definiert mit einem Wert von 3".

Wir können den Unterschied zwischen Trägheitskräften und realen Kräften erkennen, weil eine Trägheitskraft auf jedes Objekt direkt proportional zu seiner Masse wirkt; Eine wirkliche Kraft wirkt nur auf das Objekt, auf das sie ausgeübt wird. Wenn wir Trägheitskräfte erzeugen müssen, um sie zu befriedigen$F=ma$dann wissen wir, dass wir in einem nicht-inertialen System arbeiten. Es besteht also eine Asymmetrie zwischen Trägheits- und Nicht-Trägheitsrahmen, und die Beschleunigung ist absolut, nicht relativ.

Und ja, das bedeutet, dass die Schwerkraft in der Allgemeinen Relativitätstheorie auch eine Trägheitskraft ist.

Was ist, wenn mein Freund behauptet, B bestehe aus Trägheitsrahmen?

Dann lügt dein Freund. Seine Aussage steht im Widerspruch zu den vorherigen Aussagen. Da der A-Satz von Frames und der B-Satz von Frames relativ zueinander beschleunigt werden, können sie nicht BEIDE Trägheitsframes sein (ich gehe davon aus, dass dieses Beispiel in einer flachen Region der Raumzeit stattfindet). Höchstens einer dieser Sätze kann ein Trägheitsrahmen sein.