作者isaacting (2312312)
看板Physics
標題Re: [問題] 轉動與絕對座標
時間Sun Jul 10 11:22:22 2022
※ 引述《crazyjonas ()》之銘言:
: 各位前賢好
: 小弟最近在想一個問題
: 平移對稱性是不是可以看成說
: 任意兩個等速運動的物體,彼此間無法分辨自己還是對方誰才是真正靜止?
: 我的意思是說
: 等速度運動與靜止狀態是一體兩面
: 在不同的慣性系下呈現出不同的結果?
: 但當我想將這種想法類推到轉動時
: 兩個互相繞行的物體,似乎可以分辨是自己還是對方正在轉動。
: 例如說
: 等角速度過彎的車子
: 如果以車子為參考點,則會觀察到假想力
: 但以彎道圓心為參考點時則不用
: 我本以為等角速度與靜止狀態也可以看成是一體兩面,似乎是錯了?
: 不知道為什麼等速度與靜止狀態可以等價
: 但等角速度與靜止狀態似乎不可以等價?
: 小弟資質駑頓,還請各位高手解惑
:
考慮一個假想實驗:
假設有兩個相距幾光年的科學家 ,他們都住在同樣質量的星球上,
這兩個星球質量一樣,半徑一樣,唯一的不同處,就是一顆星球會自旋,
而另外一顆不會,假設自旋的速度遠遠低於光速,當兩個星球以相對速度0.5C
靠近,然後他們可以互相觀察,也可以互相以無線通訊來溝通
A星球的科學家(自旋的星球): B星球的科學家發射的無線電訊號,
必須考慮到0.5C的藍位移才能正常通訊,所以B一定以0.5C是朝我運動
B星球的科學家(沒有自旋的星球): A星球的科學家發射的無線電訊號,
必須考慮到0.5C的藍位移才能正常通訊,所以A一定是以0.5C朝我運動
A跟B之間是無法分辨到底是誰在移動,但他們可以清楚地知道彼此的相對速度是多少
但當他們討論到星球上自轉的時候,A星球的科學家可以清楚地觀測到
A星球有科式力,也可以用富科擺來觀察自轉
但B星球也使用富科擺來觀察自轉時,B星球上的科學家是觀察不到任何的自轉產生。
根據以上的假想實驗,其實可以得到幾個推論:
1.若要觀察運動,自己以等速運動的情況下,是沒有辦法推論出自己是否在運動,
一定得觀察別人,但根據各種觀測數據,也只能推知別人相對自己的移動速度,
而無法得知自己的速度為何---這也是狹義相對論的基本核心觀念
2.但觀測轉動,A星上的科學家只要在A星上做一些簡單的實驗,馬上就可以得到結論
A星球有自轉,而且自轉的速度是多少也可以推知。
很重要的原因,就是轉動的坐標系,已經不是一個慣性座標系統了,所以才有科式力
這種假想力的產生,也可以被明確地觀測到。
馬赫其實也有提過類似的事情,就是當這個物體以等速度在空無一物的宇宙中運動時
這個運動是沒有任何意義的;但反之,只要這個物體有加速度,這個物體的運動就可以被
明確地觀測
這是我大概的想法,以上供參考
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 49.215.23.40 (臺灣)
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※ 編輯: isaacting (49.215.23.40 臺灣), 07/10/2022 11:30:21
1F:推 crazyjonas: 感謝您熱心回應 07/13 12:02