Preferovaný rám - Preferred frame
V teoretické fyzice je preferovaný rámec nebo privilegovaný rámec obvykle zvláštním hypotetickým referenčním rámcem, ve kterém se fyzikální zákony mohou zdát identifikovatelně odlišné (jednodušší) od zákonů v jiných rámcích.
V teoriích, které aplikují princip relativity na inerciální pohyb, je fyzika stejná ve všech inerciálních rámcích a je dokonce stejná ve všech rámcích podle principu obecné relativity .
Preferovaný rámec v teorii éteru
V teoriích, které předpokládají, že světlo se pohybuje pevnou rychlostí ve vztahu k nemodifikovatelnému a detekovatelnému luminifernímu éteru , je preferovaným rámem rám, ve kterém by tento éter stál. V roce 1887 se Michelson a Morley pokusili identifikovat pohybový stav éteru. K tomu předpokládali, že galilejskou relativitu uspokojí hodiny a vládci; to znamená, že délka pravítek a období hodin jsou neměnné pod jakoukoli změnou galilejského rámce. Podle takové hypotézy měl být éter pozorován.
Porovnáním měření provedených v různých směrech a hledáním efektu způsobeného orbitální rychlostí Země jejich experiment skvěle přinesl nulový výsledek . V důsledku toho, v Lorentz ether teorie transformace Galilejec byl nahrazen Lorentzově transformaci . V teorii Lorentz aetheru se však předpokládá existence nezjistitelného aetheru a platí princip relativity. Teorie byla rychle nahrazena speciální relativitou , která poskytla podobné vzorce bez existence nepozorovatelného éteru. Všechny inerciální rámce jsou fyzicky ekvivalentní v obou teoriích. Přesněji řečeno, za předpokladu, že žádný jev neporušuje princip relativity pohybu, neexistuje žádný prostředek k měření rychlosti inerciálního pozorovatele s ohledem na možné médium šíření kvantových vln.
Inerciální rámečky jsou upřednostňovány před neinerciálními rámečky
Ačkoli všechny inerciální rámce jsou ekvivalentní v klasické mechanice a speciální relativitě , sada všech inerciálních rámců má v těchto teoriích přednost před neinerciálními rámy. Inerciální rámce jsou privilegované, protože nemají fyziku, jejíž příčiny jsou mimo systém, zatímco neinerciální rámce ano. Einstein uvádí následující příklad: Předpokládejme, že dvě stejně složená elastická tělesa jsou v prostoru a jsou od sebe vzdálená tak, že interakce mezi nimi může být ignorována a jejichž jediným relativním pohybem je jednotná tuhá rotace kolem čáry spojující středy obou těles. (jako otáčení kol kolem nápravy ). Jedno z těl je koule a druhé je sféroid , zmáčknutá koule. Pozorovatelný správný fyzický tvar těl zůstává ve všech rámcích stejný. Nerotující sféroidní rám má fyziku, jejíž příčina leží mimo systém, zodpovědný za oblatnost sféroidu. Rámec bez rotující sféry není, což z něj dělá privilegované, protože nevyžaduje externí příčiny. To platí pro všechny setrvačné rámy, které mají stejné privilegované postavení. Einstein pokračoval vyvinout obecnou relativitu a princip ekvivalence , v němž inerciální gravitační rámy jsou již privilegovaný, protože geodesics z časoprostoru vysvětlit tyto inerciální gravitační účinky bez vnější příčiny.
Viz také
- Zkoušky speciální relativity
- Moderní hledání porušení Lorentz
- Kosmické mikrovlnné pozadí
- Otestujte teorie speciální relativity
Reference
Další čtení
- Einstein (1954) Relativita, speciální a obecné teorie