La rotación de la Tierra sobre su eje hace que se hinche en el ecuador y se contraiga en los polos debido a las fuerzas centrífugas. ¿Cómo sabemos, sin referencias externas, que la Tierra está girando si no hay nada con qué compararla? Por ejemplo, imagine que estaba girando en el espacio vacío sin otros objetos. ¿Todavía se abulta en el ecuador?
En particular, ¿qué podemos decir teóricamente al respecto?
Debido a que la Tierra está girando sobre sí mismo, no es un referencial inercial, lo que significa que hay otros ficticios fuerzas que actúan sobre los objetos en reposo en el marco de referencia. Para un giro referencial, la ficticia fuerza se denomina fuerza de Coriolis, que es responsable de muchos fenómenos tales como el péndulo de Foucault.
Otras respuestas han identificado correctamente algunas observaciones prácticas que pueden ser usados para determinar que la Tierra está girando (giroscopio; tensión en las rocas; péndulo de Foucault; sólo colocar objetos de uso cotidiano, etc.). Aquí voy a añadir un comentario sobre el fondo de la cuestión. El fondo es una intuición de que tal vez la relatividad general sugiere que no sería posible decir que un objeto que gira sin mirar al exterior. La principal cosa que quiero decir es que la relatividad general no no sugieren que, excepto en un cierto sentido específico.
Para obtener claridad acerca de esto, tenemos que distinguir dos usos de la palabra 'rotación':
De acuerdo a los recursos genéticos se pueden detectar movimiento (2), sin necesidad de observaciones del resto del universo. Acaba de realizar cualquiera de los experimentos se muestran en otras respuestas (y menciona brevemente en mi primer párrafo). Además, se puede hacer una declaración acerca de lo que pasaría si no existiera el "resto del universo". De acuerdo a GR el resto del universo, tiene influencia en el local del espacio-tiempo en un punto cualquiera, pero si de alguna manera se quita el resto del universo, y por lo tanto su influencia en el espacio-tiempo, de forma local en el espacio-tiempo no iba a cambiar mucho, y uno podría distinguirse todavía no inercial de la inercia de los cuadros mediante sencillas pruebas experimentales. Por lo que se podría determinar si o no la Tierra tenía el movimiento de tipo (2) se enumeran más arriba.
Mach principio fue mencionado en otra respuesta. El punto importante aquí es que el universo es no Machian en el más sentido natural de la palabra (definiciones en esta área no están completamente asentados). En este sentido Mach principio es falso.
Ahora un breve comentario sobre el tipo (1). Es posible tener un marco inercial (es decir, sin la "rotación" de acuerdo con el tipo (2)) que no giran en relación a las estrellas distantes. Esta situación se denomina marco de arrastre; se produce cerca de los grandes rápidamente los cuerpos en rotación. Se trata de un pequeño efecto (es decir, la rotación es muy lenta, a menos que algo como un agujero negro está involucrado).
La rotación de la Tierra se puede detectar utilizando un giroscopio ( http://www.tkt.cs.tut.fi/research/nappo_files/Symposium_Gyro_Technology_2010_web.pdf ). Parece que el equipo utilizado en el artículo cuesta menos de $ 1000 (sin incluir una computadora).
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