Wenn die Realität relativ ist, was ist dann mit Newtons Eimer-Argument?

Es gibt nichts außerhalb des Universums. -Lee Smolin

Es kann also keinen absoluten Rahmen geben. Alles muss relativ zu einer Entität gemessen werden, die im Universum existiert. Raum ist also relativ. Aber was ist mit dem Bucket-Argument , das Newton zugunsten seiner absoluten Rotationstheorie vorgebracht hat? Kann ein Relationist das Eimer-Argument erklären? Wenn die Realität relativ ist, wie kann man Newtons Eimer-Argument widerlegen, das eine absolute Rotation festlegt?

Das Bucket-Argument zeigt lediglich, dass ein rotierender Referenzrahmen nicht träge ist. Es gibt hier nichts zu sehen. Weitergehen.
Der Wikipedia-Artikel, den Sie verlinken (versuchen), erklärt die Dinge eigentlich ziemlich gut.
Wenn Sie sich außerdem Sorgen über die Relativität rotierender Rahmen machen, dann sagt die Allgemeine Relativitätstheorie tatsächlich den Unterschied zwischen dem Rahmen, in dem sich der Eimer dreht, und einem relativ rotierenden Rahmen, in dem der Eimer stillsteht. Höchstens einer dieser Rahmen ist träge, und es ist der Rahmen, in dem ein feststehender Eimer eine flache Oberfläche hat. Beschleunigung im Sinne dessen, was ein Beschleunigungsmesser misst, ist in der Allgemeinen Relativitätstheorie absolut: Es ist ein Trugschluss, dass „die Relativität uns lehrt, dass alles relativ ist“.
@ user36790 Wow! Zu Newtons Zeiten gab es die Wikipedia schon? Ich drückte auf Ihre Worte "Eimer-Argument", und was ich fand, war "Spende an Wikipedia!"
Newton hätte sein Experiment mit Eimer und Wasser machen können, während er auf das College zuging. Sowohl für ihn als auch für eine ruhende Person scheint das Wasser zu den Seiten des Eimers hin zu steigen.
Deine Argumentation ist falsch. Um einen absoluten Rahmen zu haben, brauchen Sie nichts außerhalb des Universums, "wenn" physikalische Experimente einen sich beschleunigenden Rahmen unterscheiden können, stimme ich Wetsav voll und ganz zu ... Kommentar, für eine detaillierte Analyse der Situation Google: "Von Töpfen und Löchern: Einsteins holprige Straße zur allgemeinen Relativitätstheorie", es ist ein großartiges Papier, laden Sie es herunter und genießen Sie es, kurz gesagt: Es gibt zwei Sinne, in denen der Raum in der Newtonschen Physik absolut ist: 1) er wirkt auf alles, aber nichts wirkt darauf 2) Beschleunigung mit Bezug darauf ist nachweisbar (dh absolut), in der Allgemeinen Relativitätstheorie ist 1 flase, 2 nicht

Antworten (1)

Aus dem Kontext der nichtrelativistischen klassischen Mechanik besagt Newtons Schaufelargument, dass die Winkelgeschwindigkeit absolut ist, genauso wie Newtons erstes Gesetz besagt, dass die Translationsbeschleunigung absolut ist.

Die moderne Ansicht von Newtons erstem Gesetz besagt, dass es eine Reihe bevorzugter Referenzrahmen gibt (Rahmen, in denen die Gesetze der Physik ihre einfachste Form annehmen), die als Trägheitsrahmen bezeichnet werden. In der klassischen Mechanik haben alle Inertialsysteme zwei Dinge gemeinsam: dass sich der Ursprung eines Inertialsystems aus der Perspektive eines anderen Inertialsystems mit konstanter Geschwindigkeit bewegt und dass sich die Achsen zweier beliebiger Inertialsysteme nicht mitdrehen Respekt zueinander.

Dies bedeutet, dass sich zwei beliebige Trägheitsbeobachter auf die Translationsbeschleunigung und Winkelgeschwindigkeit eines beliebigen Objekts einigen werden. Anders gesagt, Translationsbeschleunigung und Winkelgeschwindigkeit sind in der nicht-relativistischen klassischen Mechanik absolut.

Etwas kniffliger wird es aus Sicht der Allgemeinen Relativitätstheorie. Die Allgemeine Relativitätstheorie bewahrt das Grundkonzept eines Trägheitssystems, aber Trägheitssysteme in der Allgemeinen Relativitätstheorie sind nicht dieselben wie in der nicht-relativistischen klassischen Mechanik. Trägheitsrahmen in der Allgemeinen Relativitätstheorie sind eher lokal als universell, und ein nicht rotierender Rahmen, der auf einem frei fallenden Objekt zentriert ist, ist in der Allgemeinen Relativitätstheorie (aber nicht in der Newtonschen Mechanik) träge.

Trotzdem haben Winkelgeschwindigkeit und Beschleunigung in der Allgemeinen Relativitätstheorie immer noch ein wenig Absolutheit. Man kann lokale Experimente konstruieren, die die richtige Winkelgeschwindigkeit und die richtige Translationsbeschleunigung messen. Ein modernes Smartphone enthält (minderwertige) Versionen solcher Geräte, einen MEMS-Kreisel und einen MEMS-Beschleunigungsmesser.