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/ NetNews Usenet Archive 1993 #3 / NN_1993_3.iso / spool / sci / physics / 23589 < prev    next >
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Internet Message Format  |  1993-01-28  |  4.3 KB

  1. Path: sparky!uunet!charon.amdahl.com!amdahl!rtech!decwrl!ames!saimiri.primate.wisc.edu!sdd.hp.com!think.com!paperboy.osf.org!hsdndev!burrhus!husc-news.harvard.edu!husc.harvard.edu!mcirvin
  2. From: mcirvin@husc8.harvard.edu (Matt McIrvin)
  3. Newsgroups: sci.physics
  4. Subject: Re: satellite orbits
  5. Message-ID: <mcirvin.728154312@husc.harvard.edu>
  6. Date: 27 Jan 93 17:05:12 GMT
  7. References: <376oXB3w165w@netlink.cts.com> <1993Jan22.134213.6183@rhrk.uni-kl.de> <1993Jan26.234154.11664@newshost.lanl.gov>
  8. Lines: 71
  9. Nntp-Posting-Host: husc8.harvard.edu
  10.  
  11. u108502@beta.lanl.gov (Andrew Poutiatine) writes:
  12.  
  13. >In article <1993Jan22.134213.6183@rhrk.uni-kl.de> kring@efes.physik.uni-kl.de (\) writes:
  14. >>
  15. >>Some people will tell you that centrifugal force is "not a real force" or
  16. >>"pseudo force" but I think that's dubious.  The Theory of General Relativity
  17. >>states that you can choose whatever system of reference you want, laws of
  18. >>physics will be the same.  Using the standpoint of an observer on the
  19. >>satellite is as reasonable as any other, only the forces you need are more
  20. >>complex.  That is, you need more assumptions to explain the same observations.
  21. >>Therefore, using Occam's razor ("Do not unnecessarily multiply entities" or,
  22. >>as Einstein put it, "As simple as possible - but not simpler")
  23. >>one normally chooses the frame of reference with less assumptions.
  24. >>
  25. >>BTW, that's the only reason why we say that the earth is rotating the sun and
  26. >>  not the other way around: for simplicity.
  27.  
  28. >Some of what you say has merit, although the above is both wrong and 
  29. >dangeroulsy misleading to those who wish to learn.
  30.  
  31. Perhaps if they're studying Newtonian mechanics-- but it is
  32. not so incorrect or misleading if one is using GR.  In GR gravitational
  33. forces are described as pseudoforces exactly like centrifugal force--
  34. if you argue that the rotating frame in which centrifugal force exists
  35. is the wrong one, you must treat gravity as equally fictional.  The most
  36. natural frame in GR in which to discuss the motion of a satellite is
  37. a frame in free fall, in which case there are no forces on the satellite
  38. at all!
  39.  
  40. Yet, in the Newtonian limit, we find it convenient to use coordinates in
  41. which there appears to be a gravitational force.  It is no less legitimate
  42. to use a system in which centrifugal forces appear; the force could
  43. even be called gravitational if your semantics respect the Principle
  44. of Equivalence.  (I know that you can distinguish one from the other by
  45. the presence of tides-- but in either case, the force really comes from
  46. the choice of noninertial coordinates.)
  47.  
  48. >As far as what was said about Relativity, this in also not entirely true in 
  49. >that Relativity _does_ distinguish between accelerating frames (i.e. non-
  50. >inertial) and non-accelerating frames.  This is in my understanding the 
  51. >basis for the resolution of the twin paradox.
  52.  
  53. In *special* relativity, this is the case.  General relativity, by
  54. necessity, is expressed so that calculations may be done in any
  55. coordinate system.  If the coordinates are locally freely falling,
  56. falling objects' coordinates will be linear functions of proper time--
  57. this is the only special frame, but it can generally only be defined
  58. locally.  Another frame in which objects experience a gravitational
  59. acceleration toward the earth is no more legitimate than one in which
  60. they experience centrifugal and Coriolis forces.
  61.  
  62. >It is patently false to say that simplicity is the only reason why one 
  63. >reference frame is chosen over another, and that that is the only reason
  64. >why we say that the Earth rotates about the sun, and not visa versa. Conservat-
  65. >ion of momentum distinguises between the inertial and non-inertial frames,
  66. >which is why an inertial frame is called inertial.
  67.  
  68. Conservation of momentum in GR applies in the Newtonian limit; it becomes
  69. far less clear in other situations.  In the Newtonian limit, an
  70. "inertial" frame which leaves gravity as a force is simpler than
  71. others, and this is the reason it is used.
  72.  
  73. In Newtonian mechanics, with gravity defined as an attractive force,
  74. there is certainly a difference between gravity and something like a
  75. centrifugal or Coriolis force.  In GR the distinction disappears;
  76. *tides* have an existence independent of coordinate system, but the
  77. gravitational *force* that pulls you toward the earth becomes
  78. understood as something not fundamentally different from the
  79. pseudoforces you feel in an accelerating car. 
  80. -- 
  81. Matt McIrvin
  82.