Volume 24: Pages 498-507, 2011

Isotropy, equivalence, and the laws of inertia

Robert L. Shuler, Jr. ^a)

NASA Johnson Space Center, 2101 NASA Parkway, Houston, Texas 77058, USA

An analysis of the appearance of time and motion in an accelerated frame gives the result expected by Einstein and others of an apparent mass increase in proportion to potential. This leads to a set of transformations we call the laws of inertia. The resulting inertia is isotropic. One can infer that these results apply to a gravitational field due to the Einstein equivalence principle. This removes an objection to Mach's principle based on possible anisotropy. Further exploring the gravitational analogy reveals nonphysical properties the analogy must have for an acceleration to be “equivalent” to gravity for weak field effects such as precession and light bending. The new formulation, modified equivalence, clarifies the literature about what is or is not derivable from equivalence by showing exactly where the deficiency lies in ordinary equivalence, without resorting to Riemannian mathematics.

Une analyse de l'apparence du temps et du mouvement au sein d'un cadre accéléré donne lieu au résultat prédit notamment par Einstein, à savoir une augmentation de masse par rapport au potentiel. Ce phénomène entraîne une série de transformations que nous désignons sous le terme de principes de l'inertie. L'inertie qui en résulte est isotrope. Nous pouvons déduire que ces résultats s'appliquent à un champ gravitationnel en raison du Principe d'Équivalence d'Einstein. Cette observation supprime une objection au Principe de Mach découlant d'une anisotropie éventuelle. Une poursuite de l'analogie gravitationnelle révèle des propriétés non physiques que doit posséder l'analogie pour que l'accélération soit « équivalente » à la gravité dans le cadre de l'effet des champs faibles, tels que la précession et la déviation de la lumière. La nouvelle formulation, l'Équivalence modifiée, apporte des clarifications dans le corpus portant sur les éléments qui sont dérivables ou non de l'équivalence, en démontrant précisément où se situent les déficiences dans l'équivalence ordinaire, sans nécessiter de recours aux mathématiques de Riemann.

Keywords: Equivalence, Inertia, Mass, Acceleration, General Relativity, Gravity, Precession, Light Bending, Mach, Isotropy

Received: December 23, 2010; Accepted: August 23, 2011; Published Online: December 1, 2011

^a)This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.; This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.