Nel contesto della meccanica newtoniana, c'è una risposta semplice: le velocità non sono assolute, ma le differenze nelle velocità lo sono.Quindi puoi affermare che l'accelerazione avviene in modo inequivocabile.

Nella relatività speciale, questo è un po 'più complicato a causa dell'addizione della velocità relativistica, ma tutti gli osservatori possono calcolare in modo inequivocabile un'accelerazione "corretta" per ogni oggetto, che è l'accelerazione nel fotogramma di riposo momentaneo di quell'oggetto.

In effetti, la stessa logica funziona ancora nella relatività generale;l'accelerazione è inequivocabile anche in un universo senza materia.Tuttavia, in certe posizioni filosofiche ispirate dalla relatività generale, la domanda è più complicata perché si potrebbe assumere una posizione machiana dura, dove il movimento dovrebbe essere definito solo in relazione ad altra materia.Ma in questo caso puoi ancora rispondere alla domanda perché c'è movimento relativo allo scarico.

I propulsori di un razzo funzionano espellendo la massa di reazione (scarico).Puoi misurare il movimento del razzo in base alla sua distanza dalla sua massa di reazione.Il razzo si muove rispetto al suo reagente.

Puoi dire che il razzo non si è mosso, ma non perché non possa essere misurato.Il centro di massa di un sistema reagente a razzo * mai va da nessuna parte, nemmeno nel nostro universo **, perché la forza del razzo sul suo reagente è uguale e opposta alla forza del reagente suil razzo.In questo senso, il centro di massa del sistema razzo-reagente non è influenzato dai propulsori perché i propulsori sono interni al sistema in questione.

* Modificato per chiarezza.

** A meno che non venga agito da una forza esterna.

come possiamo dire che un razzo accelera nello spazio vuoto?

Secondo la terza legge di Newton, il corpo in un razzo subirà una pseudo-forza con direzione opposta a quella dell'accelerazione del razzo.Cioè - l'accelerazione del razzo indurrà un peso corporeo che può essere osservato / misurato:

È molto simile a come l'acqua "sente" forza centrifuga.Quello che non sarai in grado di distinguere è che se il razzo vola con accelerazione OPPURE se è già atterrato su un pianeta dato che gli astronauti stavano dormendo durante un viaggio e non ci sono finestre per vedere la superficie del pianeta e il cruscotto del razzoè rotto mostrando una falsa accelerazione.È una conclusione diretta del principio di equivalenza.

Acceleration e velocità relative

Non è possibile misurare una velocità assoluta, è corretto.Ma un assoluto acceleration può.Per esempio.con una scala semplice.

Misurando l'accelerazione, puoi conoscere la tua velocità.Questo è un sistema che è ad es.già da tempo utilizzato negli aeroplani noto come sistema di navigazione inerziale.

C'è l'altra parte, la velocità relativa, come già accennato in altre risposte: mentre la velocità assoluta non è misurabile, le differenze lo sono.E in questo caso si può misurare la differenza rispetto allo scarico del razzo.

Le velocità relative sono le uniche quelle che contano veramente.

Se configuriamo l'universo usando la meccanica di Newton, possiamo ottenere una definizione (per lo più inutile) di velocità assoluta dal big bang stesso. Se la quantità di moto è conservata mentre l'energia non lo è (cosa che non può essere), la velocità assoluta è definita dal sistema di riferimento iniziale del big bang.

Possiamo fare lo stesso nella relatività generale per alcuni insiemi di condizioni iniziali ma non per altri, ma non c'è una prova semplice per questo perché la conservazione della quantità di moto e la conservazione dell'energia sono collegate nella relatività generale. In tutti quelli per cui funziona, la velocità assoluta è equivalente alla velocità della radiazione cosmica di fondo.

I razzi accelerano spingendo la massa verso l'esterno. Le forze deboli risultanti dall'interazione CMB sono trascurabili per qualsiasi razzo ragionevole, quindi se sparato nello spazio profondo, il frame di riferimento ragionevole è il frame iniziale del razzo e non vi è alcun cambiamento nella posizione del centro di massa del razzo + scarico. Come dovremmo aspettarci da questo, l'efficienza del motore è esponenziale con la velocità di scarico del motore.

Quindi, la risposta efficace alla tua domanda è "non ci interessa". Le leggi della fisica dei tempi di Newton non si sono mai preoccupate di quale fosse il telaio efficace. Se prendi le leggi della fisica e prendi il limite * dato che $ c $ va all'infinito, la meccanica di Newton si interrompe di nuovo.

^{* Sì, so che prendere il limite di una costante non ha senso matematico. Quello che stiamo cercando è reintrodurre l'assunto di Newton secondo cui la velocità della luce è troppo grande per avere importanza per qualsiasi altra cosa.}

se si tratta di un universo con le stesse dimensioni e leggi fisiche del nostro, il razzo si muoverebbe per azione e reazione, indipendentemente dal fatto che ci fosse o meno altra massa o energia nell'universo.Quindi il razzo si allontanerebbe dai gas che ha espulso.

da qualunque cosa io abbia letto questo è un fondamentale q aperto.le proprietà dello spazio e del tempo non sono note in un universo "vuoto" e quindi il concetto di movimento non è chiaramente compreso. potresti leggere informazioni sull'esperimento mentale del secchio d'acqua rotante

In primo luogo risponderò nel contesto della relatività. L'accelerazione corretta , ovvero l'accelerazione misurata nel sistema di riferimento del razzo, che è correlata alla "forza" avvertita dal razzo, è indipendente dalla sua velocità (relativa a qualsiasi altro osservatore). Tuttavia, l'accelerazione del razzo misurata in altri sistemi di riferimento dipende dalla velocità relativa: $ \ vec a '= \ vec a / \ gamma ^ 3 $ , dove $ \ gamma: = (1- (v / c) ^ 2) ^ {- 1/2} $ è il fattore di Lorentz. Quindi altri frame misurano un'accelerazione inferiore per il razzo. I termini " $ \ vec a $ " sono accelerazioni nello spazio (3 accelerazioni) per essere precisi; anche questa semplice formula si applica solo quando la velocità relativa è allineata con la direzione dell'accelerazione (di nuovo, intendo solo nello spazio). Tsamplaris 2010 è un bel riferimento, vedi $ \ S7.2 $ .

Per avere una prospettiva molto diversa, dalla filosofia della fisica e dalla gravità newtoniana, puoi effettivamente definire o interpretare "l'accelerazione" come relativa, se lo desideri. (Lo menziono solo come curiosità, e se il lettore è pragmatico o preferisce una risposta semplice, ignoralo e dì semplicemente "l'accelerazione è assoluta".) John Norton, in un articolo del 1995 sottotitolato "L'accelerazione è relativa", scrive

Relatività dell'accelerazione

La decomposizione della caduta libera gravitazionale in una traiettoria inerziale e una deflessione gravitazionale è convenzionale; siamo liberi di dividere il movimento di caduta libera in qualsiasi combinazione di movimento inerziale e deflessione gravitazionale ci piace, fintanto che quest'ultimo corrisponde a un potenziale gravitazionale soddisfacendo l'equazione di Poisson.

Presumibilmente questo potrebbe essere esteso all'esempio del razzo qui.

Prima di tutto, la domanda di Leroy non ha niente a che fare con i razzi. La sua domanda riguarda il movimento nello spazio. Gli scienziati stanno riflettendo sulla questione del movimento nello spazio da almeno cinque secoli. All'inizio del ventesimo secolo nella comunità scientifica iniziò a formarsi un consenso sul fatto che esiste una legge di natura che impone che il movimento inerziale relativo allo spazio non può essere misurato e che lo spazio assoluto non esiste. Quel consenso sul movimento assoluto e lo spazio assoluto è oggi più forte che mai. Sebbene sia generalmente accettato dalla comunità scientifica che se un razzo sperimenta un periodo di accelerazione nello spazio, la velocità del razzo nello spazio cambierà di conseguenza, ma il consenso secolare richiede che il razzo non possa avere una velocità relativa allo spazio perché non c'è tale entità come lo spazio assoluto a cui il movimento del razzo deve essere relativo. Ci vuole un bel gesto del braccio per comprendere quelle che sembrano affermazioni contraddittorie.

Ovviamente ci sono incongruenze nel pensiero scientifico prevalente sullo spazio e il movimento nello spazio, e queste incongruenze sono molto probabilmente ciò che ha spinto Leroy a porre le sue domande. La causa principale delle incongruenze è il consenso secolare che lo spazio assoluto non esiste. Ironia della sorte, i sostenitori di questo consenso accettano prontamente che la Trasformazione di Lorentz raffigura correttamente lo spazio e il tempo per gli osservatori inerziali nello spazio vuoto. Quello di cui non si rendono conto è che la trasformazione contiene una traccia nascosta di un percorso logico che porta alla prova matematica che lo spazio assoluto esiste davvero.

Se accetti che la Trasformazione di Lorentz rappresenti correttamente lo spazio e il tempo per gli osservatori inerziali nello spazio vuoto, allora devi anche accettare che lo spazio e il tempo assoluti esistono. Questo è semplicemente un fatto matematico. È matematicamente impossibile esprimere che lo spazio e il tempo percepiti dagli osservatori inerziali è una funzione della loro velocità relativa, senza stabilire anche un riferimento primario dello spazio rispetto al quale viene misurata tutta la velocità.

Per quelli di voi interessati alla dimostrazione matematica delle dichiarazioni di cui sopra, date un'occhiata al mio articolo The Prime Reference che potete scaricare dal mio sito web. Basta fare clic sul collegamento nella parte in basso a destra della mia immagine. Quando arrivi al mio sito, fai clic su The Nerds Room e quando ci arrivi fai clic su The Prime Reference . Per quelli di voi interessati alle ramificazioni di questa rivelazione, date un'occhiata al mio libro Dick & Jane sulla relatività disponibile su Amazon.

Nell'istante in cui il tuo razzo inizia ad accelerare, lo spazio in cui si trova non è più "vuoto tranne che per il razzo".Perché ora hai anche la massa di reazione del razzo, e questo ti dà qualcos'altro rispetto al quale è possibile misurare il suo movimento.

Hai confuso "movimento" e "accelerazione".

Il "movimento" (in caduta libera), cioè la velocità, non può essere misurato senza riferimenti esterni.Il movimento è sempre in relazione a qualcos'altro .

Ma l ' accelerazione , ovvero il cambiamento della velocità, può essere facilmente misurata senza riferimenti esterni.

Quindi non puoi dire se un razzo si si muove o meno se non hai riferimenti, ma puoi facilmente misurare se accelera , di quantoe in quale direzione.

Senza un Ether, non può esserci velocità assoluta.

Questo è il succo.È per questo motivo che Einstein ha affermato che "lo spazio senza etere è impensabile".

Sfortunatamente, è stato rifiutato dai suoi colleghi perché questo andava contro tutto ciò che diceva nella sua teoria della relatività spaziale.Einstein si rese conto del suo errore, ma a quel punto la sua teoria aveva assunto una vita propria.

OH sì, torniamo alla domanda.Lega un puntatore Lazer a una lampada che punta verso il basso.Segna il punto.Se il punto si muove, stai accelerando nella direzione opposta.