|
An '''[[Inertia|inertial]] frame of reference''', or '''inertial reference frame''', is one in which [[Newton's laws of motion|Newton's first and second laws of motion]] are valid.
Ένα '''[[Αδράνεια|αδρανειακό]] σύστημα αναφοράς''' είναι ένα σύστημα στο οποίο ισχύουν [[Νόμοι κίνησης του Νεύτωνα|ο πρώτος και δεύτερος νόμος του Νεύτωνα για την κίνηση των σωμάτων]].
Hence, within the inertial frame, an object or body [[acceleration|accelerates]] only when a physical [[force]] is applied, and (following [[Newton's laws of motion|Newton's first law of motion]]), in the absence of a net force, a body at [[rest (physics)|rest]] will remain at rest and a body in motion will continue to move uniformly—i.e. in a straight line and at constant [[speed]].
Ως εκ τούτου, σε ένα αδρανειακό σύστημα αναφοράς, ένα σώμα [[επιτάχυνση|επιταχύνεται]] μόνο όταν μια [[δύναμη]] εφαρμόζεται πάνω του, και (σύμφωνα με τον [[Νόμοι κίνησης του Νεύτωνα|πρώτο νόμο του Νεύτωνα για την κίνηση των σωμάτων]]), αν δεν εφαρμόζεται πάνω του καμία δύναμη, ένα σώμα που έχει μηδενική ταχύτητα θα συνεχίσει να ηρεμεί και ένα σώμα που κινείται θα συνεχίσει να κινείται με σταθερή ταχύτητα και ευθύγραμμα.
==Equivalence of inertial reference frames==
==Ισοδυναμία αδρανειακών συστημάτων αναφοράς==
A fundamental principle of ''all'' physics is the '''equivalence of inertial reference frame.''' In practical terms, this equivalence means that scientists living inside an enclosed box moving uniformly cannot detect their motion by ''any'' experiment done exclusively inside the box.
Μια θεμελιώδης αρχή της φυσικής είναι η '''ισοδυναμία των αδρανειακών συστημάτων αναφοράς.''' Στην ορολογία της Φυσικής, η ισοδυναμία αυτή σημαίνει ότι οι παρατηρητές που είναι μέσα σε ένα απομονωμένο σύστημα που κινείται ευθύγραμμα ομαλά δεν μπορούν να ανιχνεύσουν την κίνησή του με ''κανένα'' πείραμα που γίνεται αποκλειστικά μέσα στο απομονωμένο σύστημα.
By contrast, bodies are subject to so-called [[fictitious force]]s in [[non-inertial reference frame]]s; that is, [[force]]s that result from the acceleration of the [[reference frame]] itself and not from any physical force acting on the body. Examples of fictitious forces are the [[centrifugal force]] and the [[Coriolis force]] in [[rotating reference frame]]s. Therefore, scientists living inside a box that is being rotated or otherwise accelerated ''can'' measure their [[acceleration]] by observing the fictitious forces on bodies inside the box.
Εν αντιθέσει, τα σώματα δέχονται τις λεγόμενες [[Δύναμη αδράνειας|δυνάμεις αδράνειας]] σε ένα [[μη αδρανειακό σύστημα αναφοράς]], δηλαδή [[Δύναμη|δυνάμεις]] που είναι αποτέλεσμα της επιτάχυνσης του ίδιου του [[Σύστημα αναφοράς|συστήματος αναφοράς]] και όχι πραγματικές δυνάμεις που δρουν πάνω στα σώματα. Παραδείγματα δυνάμεων αδράνειας είναι η [[κεντρομόλος δύναμη]] και η [[δύναμη Κοριόλις]] σε ένα [[στρεφόμενο σύστημα αναφοράς]]. Γι' αυτό, οι επιστήμονες που είναι μέσα σε ένα απομονωμένο σύστημα αναφοράς το οποίο στρέφεται, οπότε επιταχύνεται ''μπορούν'' να μετρήσουν την [[επιτάχυνση]] τους παρατηρώντας τις δυνάμεις αδράνειας στα σώματα εντός του συστήματος.
==Inertial frames in classical mechanics==
==Αδρανειακά συστήματα στην κλασσική μηχανική==
[[Classical mechanics]] assumes the equivalence of all inertial reference frames, and makes one additional assumption, namely, that time flows at the same rate in all reference frames. This corresponds to [[Isaac Newton|Newton's]] concepts of [[absolute space]] and [[absolute time]]. Given these two assumptions, the coordinates of the same event (a point in space and time) described in two inertial reference frames are related by a [[Galilean transformation]]
Η [[Κλασσική μηχανική]] παραδέχεται την ισοδυναμία όλων των αδρανειακών συστημάτων αναφοράς και κάνει ακόμα μία παραδοχή, ότι ο χρόνος περνάει με τον ίδιο ρυθμό σε όλα τα συστήματα αναφοράς. Αυτό ανταποκρίνεται στην θεωρία του [[Ισαάκ Νεύτων|Νεύτωνα]] του [[Απόλυτος χώρος και χρόνος|απόλυτου χώρου και χρόνου]]. Με αυτές τις δύο παραδοχές οι συντεταγμένες του ίδιου γεγονότος (ένα σημείο στο χώρο και το χρόνο) περιγράφονται σε δύο αδρανειακά συστήματα αναφοράς με τη σχέση απ'τους [[Μετασχηματισμοί Γαλιλαίου|μετασχηματισμούς Γαλιλαίου]]
:<math>
</math>
όπουwhere <math>\mathbf{r}_{0}</math> καιand <math>t_{0}</math> αναπαριστούνrepresent τηshifts μετατόπισηin απόthe τηνorigin αρχήof τουspace χώρουand και του χρόνουtime, καιand <math>\mathbf{v}</math> είναιis ηthe σχετικήrelative ταχύτηταvelocity τωνof δύοthe αδρανειακώνtwo συστημάτωνinertial αναφοράς.reference frames. Με τουςUnder [[ΜετασχηματισμοίGalilean Γαλιλαίου|μετασχηματισμούς Γαλιλαίουtransformation]]s, the time τοbetween χρονικόtwo διάστημαevents (<math>t_{2} - t_{1}</math>) μεταξύis δύοthe γεγονότωνsame είναιfor τοall ίδιο[[inertial γιαreference όλα τα αδρανεικά συστήματα αναφοράςframe]]s καιand ηthe [[απόστασηdistance]] μεταξύbetween δύοtwo ταυτόχρονωνsimultaneous γεγονότωνevents (ήor, ισοδύναμαequivalently, τοthe length μήκοςof οποιουδήποτεany αντικειμένουobject, <math>\left| \mathbf{r}_{2} - \mathbf{r}_{1} \right|</math>) είναιis επίσηςalso τοthe ίδιοsame.
==Einstein's special theory of relativity==
==Η θεωρία της ειδικής σχετικότητας του Αϊνστάιν==
[[Albert Einstein|Einstein's]] [[special relativity|theory of special relativity]] likewise assumes the equivalence of all inertial reference frames, but makes a different additional assumption, namely, that the [[speed of light]] is the same when measured in all inertial reference frames. This second assumption leads to counter-intuitive effects that have been verified experimentally, including:
Η [[Ειδική σχετικότητα|Ειδική θεωρία της σχετικότητας]] του [[Άλμπερτ Αϊνστάιν]] παρομοίως παραδέχεται την ισοδυναμία όλων των αδρανειακών συστημάτων αναφοράς, αλλά κάνει μια διαφορετική παραδοχή από την παραπάνω, δηλαδή ότι η [[ταχύτητα του φωτός]] είναι η ίδια όταν μετράται σε όλα τα αδρανεικά συστήματα αναφοράς. Αυτή η δεύτερη παραδοχή οδηγεί σε φαινόμενα που έρχονται σε αντίθεση με αυτά που αντιλαμβανόμαστε που όμως έχουν αποδειχθεί πειραματικά, όπως:
* [[time dilation]] (moving clocks tick more slowly)
* Συστολή του χρόνου (κινούμενα ρολόγια χτυπάν πιο αργά)
* [[length contraction]] (moving objects are shortened in the direction of motion)
* Συστολή του μήκους (κινούμενα αντικείμενα έχουν πιο μικρό μήκος στην κατεύθυνση της κίνησης)
* [[relativity of simultaneity]] (simultaneous events in one reference frame are ''not'' simultaneous in almost all frames moving relative to the first).
* Σχετικότητα του ταυτόχρονου (Ταυτόχρονα γεγονότα σε ένα αδρανειακό σύστημα αναφοράς δεν είναι ταυτόχρονα σε ένα αδρανειακό σύστημα αναφοράς που κινείται σε σχέση με το πρώτο).
These effects are expressed mathematically by the [[Lorentz transformation]]
Τα φαινόμενα αυτά εκφράζονται μαθηματικά με τους [[Μετασχηματισμοί Λόρεντζ|μετασχηματισμούς Lorentz]]:
:<math>x^{\prime} = \gamma \left(x - v t \right) </math>
:<math>t^{\prime} = \gamma \left(t - \frac{v x}{c^{2}}\right)</math>
where shifts in origin have been ignored, the relative velocity is assumed to be in the <math>x</math>-direction and the factor <math>\gamma</math> is defined
όπου η μετατόπιση απ' την αρχή του χώρου και του χρόνου αγνοείται, η σχετική ταχύτητα θεωρείται στη κατεύθυνση του άξονα <math>x</math> και ο παράγοντας <math>\gamma</math> είναι ορισμένος ως
:<math>
</math>
Οι μετασχηματισμοίThe Lorentz είναιtransformation ισοδύναμεis μεequivalent τουςto the [[ΜετασχηματισμοίGalilean Γαλιλαίου|μετασχηματισμούς Γαλιλαίουtransformation]] στοin the όριοlimit <math>c \rightarrow \infty</math> ήor, ισοδύναμαequivalently, <math>v \rightarrow 0</math> (χαμηλέςlow ταχύτητεςspeeds).
Under [[Lorentz transformation]]s, the time and distance between events may differ among inertial reference frames; however, the [[Lorentz scalar]] distance <math>s^{2}</math> between two events is the same in all inertial reference frames
Με τους [[Μετασχηματισμοί Λόρεντζ|μετασχηματισμούς Lorentz]], ο χρόνος και η απόσταση μεταξύ δύο γεγονότων μπορεί να ποικίλει στα διάφορα αδρανειακά συστήματα αναφοράς. Παρόλα αυτά, οι η μονόμετρη απόσταση <math>s^{2}</math> μεταξύ δύο γεγονότων είναι ίδια για όλα τα αδρανειακά συστήματα αναφοράς
:<math>
</math>
where <math>c</math> is the speed of light. From this perspective, the [[speed of light]] is only accidentally a property of [[light]], and is rather a property of [[spacetime]], a [[conversion of units|conversion factor]] between conventional time units (such as [[second]]s) and length units (such as [[metre|meter]]s).
όπου <math>c</math> είναι η ταχύτητα του φωτός. Από αυτήν την σκοπιά, η [[ταχύτητα του φωτός]] είναι μόνο κατά σύμπτωση μια ιδιότητα του [[φως|φωτός]], παρά μια ιδιότητα του [[Χωροχρόνος|χωροχρόνου]], ένας παράγοντας μετατροπής μεταξύ συμβατικών μονάδων χρόνου (όπως τα [[δευτερόλεπτο|δευτερόλεπτα]] και μονάδων μήκους (όπως το [[Μέτρο (μονάδα μήκους)|μέτρο]]).
==Einstein’s general theory of relativity==
==Η γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν==
Einstein’s [[general relativity|general theory]] modifies the distinction between nominally "inertial" and "noninertial" effects by replacing special relativity's "flat" [[Euclidean geometry]] with a curved [[non-Euclidean geometry|non-Euclidean]] metric. In general relativity, the principle of inertia is replaced with the principle of [[geodesic (general relativity)|geodesic motion]], whereby objects move in a way dictated by the curvature of spacetime. As a consequence of this curvature, it is not a given in general relativity that inertial objects moving at a particular rate with respect to each other will continue to do so. This phenomenon of [[geodesic deviation]] means that inertial frames of reference do not exist globally as they do in Newtonian mechanics and special relativity.
Η [[Γενική σχετικότητα|Γενική θεωρία της σχετικότητας]] τροποποιεί τη διάκριση μεταξύ των κατ' όνομα "αδρανειακών" και "μη αδρανειακών" αντικαθιστώντας την "επίπεδη" [[Ευκλείδια Γεωμετρία]] της ειδικής σχετικότητας με μια καμπύλη, [[μη Ευκλείδια Γεωμετρία| μη Ευκλείδια]] μετρική. Στη γενική σχετικότητα, η αρχή της αδράνειας αντικαθίσταται με την αρχή της γεωδαιτικής κίνησης, όπου τα αντικείμενα κινούνται με τον τρόπο που επιτάσσει η καμπύλωση του χωροχρόνου. Ως αποτέλεσμα αυτής της καμπύλωσης, δεν είναι δεδομένο στη γενική σχετικότητα ότι τα αδρανειακά αντικείμενα που κινούνται με έναν συγκεκριμένο ρυθμό το ένα ως προς το άλλο θα συνεχίσουν να κινούνται έτσι. Αυτό το φαινόμενο της [[γεωδαιτικής απόκλισης]] σημαίνει ότι τα αδρανειακά συστήματα αναφοράς δεν υπάρχουν γενικά, όπως γίνεται στη Νεωτώνεια μηχανική ή στην ειδική σχετικότητα.
However, the general theory reduces to the special theory over sufficiently small regions of spacetime, where curvature effects become less important and the earlier inertial frame arguments can come back into play. Consequently, modern special relativity is now sometimes described as only a “local theory”. (However, this refers to the theory’s application rather than to its derivation.)
Παρόλα αυτά, η γενική σχετικότητα περιορίζεται στην ειδική σχετικότητα σε ικανοποιητικά μικρές περιοχές του χωροχρόνου, όπου τα φαινόμενα καμπύλωσης είναι μειωμένης σημασίας και τα αρχικά αξιώματα των αδρανειακών συστημάτων μπορούν να εφαρμοστούν. Ως επακόλουθο, η σύγχρονη ειδική σχετικότητα περιγράφεται πλέον ως μια “θεωρία περιορισμένης εμβέλειας”, με αυτό να αναφέρεται βέβαια στις εφαρμογές της παρά στην προέλευσή της.
== See also ==
==Εξωτερικοί σύνδεσμοι==
*[[Galilean invariance]]
==External links==
* [http://plato.stanford.edu/entries/spacetime-iframes/ Stanford Encyclopedia of Philosophy entry]
==ΠηγέςReferences==
* Edwin F. Taylor and John Archibald Wheeler, '''Spacetime Physics 2nd ed.''' (Freeman, NY, 1992)
* Albert Einstein, '''Relativity, the special and the general theories, 15th ed.''' (1954)
* Poincaré, H. (1900) "La theorie de Lorentz et la Principe de Reaction", ''Archives Neerlandaises'', '''V''', 253-78.
[[ enCategory: Inertial frameFrames of reference]] ▼''Η αρχική έκδοση αυτού του άρθρου αποτέλεσε μετάφραση του αντίστοιχου άρθρου από την αγγλική Wikipedia.''
[[Category:Classical mechanics]]
[[Category:Introductory physics]]
[[Category:Relativity]]
[[Κατηγορία:Κλασική μηχανική]]
[[Category:Astrodynamics]]
[[Κατηγορία:Σχετικότητα]]
[[ar:إطار مرجعي عطالي]]
[[da:Inertialsystem]]
[[de:Inertialsystem]]
▲[[en:Inertial frame of reference]]
[[es:Sistema de referencia inercial]]
[[eu:Erreferentzia-sistema inertzial]]
[[fr:Référentiel galiléen]]
[[gl:Sistema inercial]]
[[ko:관성 좌표계]]
[[hr:Inercijski referentni okvir]]
[[it:Sistema di riferimento inerziale]]
[[ja:慣性系]]
[[nl:Inertiaalstelsel]]
[[no:Treghetssystem]]
[[sv:Inertialsystem]]
[[uk:Інерційна система відліку]]
[[zh:惯性参考系]]
| 