Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.8.Inercjalneukładyodniesienia
41
[26
–
29,127].WramachtejsystematykiczasoprzestrzeńGalileuszajestzde-
generowanągranicączasoprzestrzeniMinkowskiego.Wynikastąd,żefizyczne
układyinercjalneodpowiadającetymczasoprzestrzeniomsąidentyczne,różnice
pojawiająsięjedyniewwynikachpomiarówczasuiprzestrzeni—pomiary
relatywistycznesądlamałychprędkościzzałożeniadokładniejsze
22
.Wszczegól-
nościnierelatywistycznadynamikazjawiskjestgranicą(dlamałychprędkości)
dynamikirelatywistycznej.Jakofundamentalnąijednoznacznąprzyjmujemy
zatemdefinicjęIUOgenerowanągeometriąM4.
Dlakompletnościdyskusjizwracamyjeszczeuwagęnazasadniczątrudność.
Dynamicznaidentyfikacjaukładuinercjalnego—nawetlokalnie—zwykorzys-
taniempierwszejzasadydynamiki,wymagaużyciaciaładoskonaleswobodnego.
Siłymechanicznejestłatwousunąć;oddziaływaniaelektromagnetycznemożna
ekranować.Kłopotsprawiagrawitacja,bowiemkażdyobiektmaterialny(czyli
niosącyenergię)wytwarzatooddziaływanieimupodlega,wkonsekwencjisił
tychniedasięekranować.Abyuwolnićsięodgrawitacji,należyzbudowanyzciał
praktyczniebezmasowychukładodniesieniaprzenieśćwobszarprzestrzeni
kosmicznejdowolniedalekoodgwiazdiinnychciałciężkich.Towymaga
założenia,iżtakagigantycznapustkaistniejegdzieśweWszechświecie,co
wedługaktualnejkosmologiijestbardzowątpliwe.Gdybynawettakapustka
gdzieśistniała,todotarciedoniejbyłobyniemożliwe.Wobecnościgrawitacji
układuinercjalnegozidentyfikowaćsięniedaihipotezaojegonieistnieniujest
jednymzfilarówogólnejteoriiwzględności.
PrzykłademjestczasoprzestrzeńwUkładzieSłonecznym.Polegrawitacyjne
Słońcajeststatyczne,więcwyróżnionyjestukładodniesienia,wktórymjest
ononieruchome.Czasoprzestrzeńjestzakrzywionaiprzestrzeńwtymukładzie
teżjestzakrzywiona—niemastruktury
E3
.NieruchomewzględemSłońca
zegarynieidąrówno,bowiembliskoSłońcaczaspłyniewolniejniżdalekood
niego.Przekonujemysięotym,mierzącnaZiemidługościfalliniiemisyjnych
pierwiastkówznajdującychsięwfotosferzeSłońca—linietesąprzesunięte
dofaldłuższychwporównaniudotychsamychliniiemitowanychwziemskim
laboratorium.Statycznośćtejczasoprzestrzenisprawia,żewkażdymmiejscu
wprzestrzeniczasjestjednorodnyiwkażdymmiejscujestinny,wzależności
ododległościodSłońca.
Wsumieukładinercjalnyoznaczaglobalnąkonstrukcjęmaterialnąpokry-
wającącałąfizycznąprzestrzeńicałąośczasuorazstanruchutejkonstrukcji
—taki,bybyłyspełnionewszystkiepodanewyżejwarunki,wszczególności
22
Tadokładnośćmożeodgrywaćistotnąrolę,przykłademjestsystemGPSwyznaczaniapołożenia
napowierzchniZiemi.Wszystkieruchy,zjakimimamywnimdoczynienia,pozarozchodzeniem
sięfalelektromagnetycznych,sąnierelatywistyczne,jednakgdyzaniedbasiędrobnepoprawki
relatywistyczne(wedługszczególnejiogólnejteoriiwzględności),wówczasmetodapozycjonowania
szybkoprzestajedziałać.
