Симметрийные свойства времени и пространства в неинерциальных системах отсчета - физиков.нет
0 голосов
/ 04 августа 2017

Верны ли свойства симметрии времени и пространства для неинерциальных систем отсчета? Если да, то как? Если нет, то почему нет?

Пожалуйста, вы можете объяснить?

Мы уже знаем, что важной особенностью инерциальных систем отсчета является тот факт, что время и пространство обладают определенными свойствами симметрии относительно них.

1 Ответ

1 голос
/ 05 августа 2017

Хорошим примером неинерциальной системы отсчета является гравитация, например, на Земле. Равномерность времени означает сохранение энергии. Если вы делаете что-то в постоянной гравитации (или, в соответствии с принципом эквивалентности, в постоянном ускорении), например, не поднимая вещи вверх или не опуская их, тогда энергия, очевидно, сохраняется. Это просто означает, что если вы сделаете то же самое завтра, а не сегодня, результат будет точно таким же. Таким образом, время все еще одинаково, но только локально, то есть, если вы не поднимаете и не опускаете вещи.

Картина немного другая, если вы начинаете поднимать вещи. Это требует энергии, поэтому энергия не сохраняется. Однако этот процесс полностью обратим. Энергия высвобождается обратно, когда эти вещи падают вниз. Поэтому легко ввести значение, называемое «потенциальной энергией», как компонент полной энергии и, таким образом, восстановить энергетический баланс.

Еще один способ взглянуть на это - учесть тот факт, что время движется все ближе к Земле и быстрее от нее. Таким образом, когда вы поднимаете объект, вы фактически перемещаете его из области с более медленным движущимся временем в область с более быстрым движущимся временем. Таким образом, время не является равномерным и, следовательно, энергия не сохраняется. Ну, да, действительно, вам нужно потратить немного энергии на подъем объекта.

Правильное понимание закона сохранения энергии заключается не в том, что энергия никогда не меняется, а в том, что время и энергия находятся в отношениях симметрии. Таким образом, если время неравномерно, вы просто вводите поправочный компонент в полную энергию, называемую «потенциальной энергией». Тогда ваша полная энергия все еще сохраняется в неоднородное время.

Таким образом, ответ на ваш вопрос заключается в том, что в направлении ускорения время не является равномерным, но симметрия время / энергия все еще соблюдается. Это позволяет нам сформулировать закон сохранения энергии в терминах «потенциальной энергии» и сохранить «полную энергию» без изменений.

История импульса примерно такая же. Если вы бросаете вещи, ускорение меняет их импульс. Так что нет, пространство не однородно, оно изогнуто гравитацией (что эквивалентно ускорению). Однако это также легко исправить введением гравитационной «силы». Гравитация не является силой, но если вы предполагаете, что это так, то ваш импульс снова сохраняется.

Правильное понимание сохранения импульса состоит не в том, что импульс всегда сохраняется или что он сохраняется только в однородном пространстве. Правильное понимание заключается в том, что импульс находится в симметрии отношения с пространством. Так что, если пространство не однородно, тогда мы не все потеряны. Мы просто вводим поправку в виде «гравитационной силы», и этот компонент восстанавливает сохранение импульса.

Таким образом, ответ на ваш вопрос заключается в том, что пространство не является равномерным при ускорении, но симметрия пространства / импульса все еще соблюдается. Это позволяет нам добавить коррекцию «гравитационной силы», которая восстанавливает сохранение импульса.

Я позволю другим поправить меня, если я ошибаюсь, но я не понимаю, как ускорение может изменить момент импульса, скажем, маховика. Так что я бы рискнул сказать, что космическая изотропия не изменяется ускорением или, по крайней мере, локально гравитацией. Я хотел бы узнать больше, если я что-то упустил здесь.

Добро пожаловать на сайт физиков.нет, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...