Sí.
Creo que, en cierto sentido, la fuerza centrífuga es un tipo de gravedad.
De acuerdo con el principio de equivalencia en la relatividad general, no hay una distinción básica entre “fuerzas ficticias” y la “fuerza” de la gravedad. Las fuerzas centrífugas y las fuerzas de Coriolis son tan reales como las fuerzas gravitacionales en esta cuenta.
De hecho, la fuerza en sí misma es solo una noción limitante en la relatividad general. Ni siquiera está involucrado en la formulación de la teoría básica, que trata de una generalización del principio de invariancia de la relatividad especial en el caso de un grupo infinito de transformaciones continuas. Uso la frase “grupo continuo infinito” aquí exactamente en el sentido de Sophus Lie, y como también se usa en el segundo teorema de Emmy Noether en esta área de las matemáticas.
Su segundo teorema es uno que nadie parece mencionar en absoluto en física y que estoy absolutamente seguro de que la mayoría de los teóricos con los que hablo ni siquiera han leído. Cuando los físicos hablan del teorema de Noether, casi siempre es su primer teorema lo que quieren decir. Pero su segundo teorema es mucho más profundo y se relaciona directamente con la relatividad general y la teoría de la medida, ya que fueron concebidos para ser unificados por otro gran matemático y amigo cercano de Emmy Noether, Hermann Weyl.
El tema que abordan los teoremas de Noether tiene que ver directamente con preguntas relacionadas con la formulación de la relatividad general de David Hilbert desde un principio de acción, que en realidad se desarrolló simultáneamente con la formulación de Einstein, y de hecho, mientras ambos estaban en comunicación directa: Hilbert nunca intentó reclamar Prioridad y esta creo que fue correcta por su parte. La teoría básica fue todo el logro de Einstein, pero la contribución de Hilbert es innegablemente profunda, y su manera de llegar a la teoría es mucho más fácil que la ruta de Einstein. Hilbert fue un maestro matemático de primera categoría, por supuesto: así que uno espera que este sea el caso.
La teoría de la relatividad general continúa describiendo todo movimiento libre de partículas de prueba en el espacio y el tiempo como movimiento geodésico. Las fuerzas entre cuerpos se derivan de esto y, por lo tanto, todas las fuerzas son cantidades “ficticias”.
Además, uno ignora estas fuerzas “ficticias” que corren peligro cuando se calcula en un marco no inercial como el que estamos aquí en la superficie de la Tierra.
Así que no estoy de acuerdo con la creencia comúnmente expresada por los estudiantes de licenciatura en física, así como por muchos físicos que en realidad no han pensado mucho sobre la cuestión, que los físicos nunca deben hablar de fuerza centrífuga y que los “profesores de física de secundaria” siempre están equivocados. Usa el término.
No hay una base fundamental para este punto de vista en lo que puedo ver.
Los físicos que discuten enérgicamente de esta manera me parecen muy parecidos a ciertos gramáticos victorianos prescriptivos, que expresaron los tonos más severos y desaprobadores contra el uso del doble negativo en inglés como algo sin educación y también demostrablemente incorrecto, debido a una lógica puramente lógica. Consideraciones, ya que la doble negación es equivalente lógicamente a la expresión original. Pero el lenguaje natural no es puramente lógico. El lenguaje natural sufriría si así fuera.
La negación doble y múltiple habían sido, de hecho, características básicas del idioma inglés y eran de uso común para todos hasta el siglo XIX, cuando de repente algunos profesores de las clases superiores decidieron que sería una buena idea imponer la gramática del latín. en el idioma inglés básicamente germánico, al menos entre las clases ungidas.
Los ingenieros lo tienen justo aquí: nadie les impedirá hablar de la fuerza centrífuga que apostaré, y más poder para ellos.
Los ingenieros tienen más sentido que algunos de los físicos.
En cuanto a si el movimiento de rotación en sí es relativo en relatividad general o absoluta, creo que esta sigue siendo una pregunta abierta. El problema es que no sabemos cuáles son las condiciones de frontera que se colocarán en el universo en el infinito. Si en el infinito espacial hay una capa extendida de materia giratoria, entonces es posible que se arrastre el marco perfecto dentro de la cubierta.
Deseo señalar a los lectores lo que creo que es realmente una excelente introducción a esta pregunta sutil por Ø. Grøn y para citar brevemente de su papel. Encuentro que su discusión es muy instructiva.
Página en oda.hio.no
Grøn nos recuerda que Einstein fue guiado por Mach en la construcción de la relatividad general y que Mach declaró:
No importa si pensamos en la Tierra girando alrededor de su eje, o si imaginamos una Tierra estática con los cuerpos celestes girando a su alrededor.
y también
El experimento de Newton con el recipiente de agua giratorio simplemente nos informa que la rotación relativa del agua con respecto a los lados del recipiente no produce fuerzas centrífugas perceptibles, pero que esas fuerzas se producen por su rotación relativa con respecto a la masa de la Tierra. y los otros cuerpos celestes.
Einstein declaró además en su documento de 1916 que presenta la teoría de la relatividad general:
Las leyes de la física deben ser de tal naturaleza que se apliquen a los sistemas de referencia en cualquier tipo de movimiento. A lo largo de este camino llegamos a una extensión del postulado de la relatividad.
Como lo dice Grøn:
Además, Einstein hace uso del principio de equivalencia, según el cual los efectos físicos de las fuerzas de inercia en un marco de referencia acelerado K ‘son equivalentes a los efectos de la fuerza gravitacional en un cuadro K en reposo sobre la superficie de un cuerpo masivo. Einstein pregunta: ¿Puede un observador en reposo en K ‘realizar cualquier experimento que le demuestre que está “realmente” en un sistema de referencia acelerado? Él dice que si el principio de equivalencia es válido, entonces esto no es posible . Luego afirma: ” Por lo tanto, desde el punto de vista físico, la suposición se sugiere a sí misma que los sistemas K y K ‘pueden ser vistos como” estacionarios “con el mismo derecho .
Así que, a primera vista, Einstein no hace distinción alguna entre los efectos de la gravedad y los de movimiento rotacional o linealmente acelerado. Estos se consideran igualmente reales y, de hecho, indistinguibles entre sí.
Ahora parece que Einstein más tarde abandonó esta visión y llegó a pensar que el movimiento de rotación y la aceleración lineal eran diferentes, en otras palabras, que el movimiento de rotación era de alguna manera absoluto.
Pero Grøn me hace un argumento bastante convincente de que Einstein tenía razón desde el principio.
Esto, en resumen, no es un tema trivial y no estoy dispuesto a descartar las fuerzas centrífugas y de Coriolis como “ficticias” e “irreales”.
Nunca tenemos marcos perfectamente inerciales en el universo real; tenemos muy buenas aproximaciones a ellos, sí, pero no aproximaciones perfectas.
Al aire libre