Machs Prinzip verstehen: Was antwortet es?

Was ist die Frage, die Mach in seinem Prinzip zu beantworten versuchte?

Machs Prinzip ist nicht so klar, wie die Leute vermuten, aber meiner Meinung nach versucht es, Trägheit anzusprechen. Widerstand gegen Bewegungsänderungen.

Ich meine, wir wissen, wie man die Trägheits- und Nicht-Trägheitsrahmen erkennt (nach Newtons Gesetz).

Ich "wurzele für Relativität", aber ich muss Folgendes sagen: Ein Trägheitsrahmen ist kein tatsächliches Ding, das eine objektive Existenz hat. Das Universum existiert, du existierst, die Erde existiert. Aber ein Trägheitsbezugssystem ist kaum mehr als ein stationärer Bewegungszustand, und ein Nicht-Trägheitssystem ist kaum mehr als ein sich ändernder Bewegungszustand.

Sobald dies verstanden ist, sehen wir auch, dass aufgrund der Beschleunigung eines nicht trägen Rahmens Pseudokräfte auftreten.

Ja, zünden Sie Ihre Booster und Sie werden zurück in Ihren Sitz gedrückt. Wegen deiner Trägheit und wegen deines wechselnden Bewegungszustandes. Aber in Wahrheit drückt Ihr Sitz in Ihren Rücken.

Da es kein privilegiertes Inertialsystem gibt, ist die Beschleunigung eines Nicht-Inertialsystems ziemlich eindeutig, dh ein und dieselbe in Bezug auf jedes Inertialsystem. Rechts?

Es gibt eine Art privilegierten Rahmen, nämlich den CMB-Ruherahmen, siehe diese Frage . Es ist kein absoluter Rahmen im strengen Sinne, aber Sie können ihn verwenden, um Ihre Bewegung in Bezug auf das Universum zu messen, und das Universum ist so absolut wie es nur geht.

Welche zusätzlichen Antworten versucht das Mach-Prinzip also zu geben? Ich bin ein wenig verwirrt.

Wie CuriousOne sagte, Sie sind zu Recht verwirrt. Weil dem Machschen Prinzip E=mc² widerspricht. Trägheit hängt nicht von entfernten rotierenden Sternen ab, sondern von der lokalen Physik hier und jetzt. Ein Photon hat die Energie E=hf und den Impuls p=hf/c. Dies sind zwei Maße des Widerstands gegen Bewegungsänderung für eine Welle, die sich bei c linear durch den Raum bewegt. Sie dividieren durch c, um von einem zum anderen zu gelangen. Dann erinnern Sie sich an die Wellennatur der Materie: Wenn Sie diese Welle in einem Spiegelkasten einfangen, erhöht dies die Trägheit des Systems. Weil Masse ein Maß für den Energiegehalt ist, wie Einstein sagte, und Sie teilen erneut durch c, um zu sagen, wie viel Masse vorhanden ist. Aber alles, was es wirklich ist, ist ein Widerstand gegen Bewegungsänderungen für eine Welle, die sich bei c dreht und dreht. Öffnen Sie die Kiste, und es ist ein strahlender Körper, der an Masse verliert. Diese Strahlung "überträgt Trägheit zwischen dem emittierenden und dem absorbierenden Körper" . Fangen Sie es in einer anderen Spiegelbox auf, und Sie erhöhen die Masse dieses Systems. Sehen Sie sich diesen Artikel an, in dem Mark Hadley sagt, dass eine groß angelegte Rotation die Ursache für eine CP-Verletzung sein könnte. Es ist nicht ganz Machs Prinzip, wie wir es normalerweise verstehen, aber es bezieht sich auf das, was im Wikipedia-Artikel steht , und meiner Meinung nach ist es sehr interessant.

Tatsächlich wird das Machsche Prinzip nicht viel auf lineare Bewegungen angewendet, sondern eher auf Rotationsbewegungen. Bedenken Sie, dass es für lineare Bewegungen keinen privilegierten Bezugsrahmen gibt. Im Allgemeinen gibt es (in einer versiegelten Box) keine Möglichkeit zu sagen, ob die Box stationär ist oder sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt.

Dies gilt nicht für eine rotierende Box. Das Erkennen von Zentrifugalkräften (oder Zentripetalkräften, wenn Sie so wollen) ist einfach. Trennen Sie einfach zwei Körper durch eine Schnur und messen Sie die Spannung an der Schnur.

Die Frage, die Machs Prinzip anspricht, lautet also: Wie können wir Rotation erkennen? Warum sind die beiden Beschreibungen "das Objekt dreht sich, während die Fixsterne nicht drehen" / "das Objekt steht, während die Fixsterne sich um es drehen" nicht äquivalent?

Ihre Definition von Machs Prinzip ist so gut wie jede andere.

Es gibt viele Definitionen: https://en.wikipedia.org/wiki/Mach%27s_principle#targetText=Mach 's%20principle%20says%20that%20this,to%20the%20local%20inertial%20frame.&targetText=A%20very %20allgemeine%20Aussage%20von,Skalierung%20Struktur%20von%20dem%20Universum%22.

Aber die wichtige Idee, nach der sie alle greifen, ist die gleiche. Wenn wir etwas über Referenzsysteme lernen, lernen wir sehr schnell, dass ein Universum, das genau wie unseres ist, aber mit allem, was sich um 10 Meter pro Sekunde zusätzlich nach links bewegt, mit unserem Universum identisch ist. Die absolute Bewegung von allem zusammen wäre nicht beobachtbar und daher ist "sich in dieses Universum bewegen" nur eine Referenzrahmenverschiebung (Änderung der Notation), keine Änderung der Physik.

Sobald wir uns an diese Idee gewöhnt haben, beginnt es den Leuten seltsam zu erscheinen, dass das Gleiche NICHT für Rotationsbewegungen gilt. Ein Universum genau wie unseres, das sich aber mit einer gewissen Winkelgeschwindigkeit um eine gewählte Achse dreht, würde ganz anders aussehen und sich anders verhalten als unser Universum. Die viele Lichtjahre von der Rotationsachse entfernten Galaxien würden durch sehr starke Zentrifugalkräfte von dieser Achse weggeschleudert. In einer Ebene (orthogonal zur Rotationsachse) würde sich das Universum viel schneller ausdehnen.

Machs Prinzip (ungefähr alle Definitionen davon) ist die Idee, dass alles, was zusammen rotiert, nicht beobachtbar sein sollte (genau wie eine lineare Bewegung), und dass wir unser Verständnis der Gesetze der Physik verbessern müssen, damit unsere Theorien dies vorhersagen können.

PS. Entschuldigung, dass ich einen sehr alten Thread wieder zum Leben erwecke.