等価性の原理

地球を周回するスペースシャトルは、地球の重力に縛られて自由落下運動をしています。しかし、スペースシャトルの中にいる宇宙飛行士は、まるで力が自分に作用していないかのように、無重力を感じます。

スペースシャトルが9.8m/^s2で上向きに加速し、スペースシャトルの部屋の床が浮かぶ宇宙飛行士に向かって移動すると仮定します。しかし、宇宙飛行士には、スペースシャトルの床に向かって9.8m/^s2で加速しているように見えます。

彼にとって、加速はスペースシャトルに引力を生み出し、地球の表面の重力に似ています。宇宙飛行士は、密閉されたスペースシャトルの部屋の中に座っていると、自分が地球にいるのか、宇宙で加速しているのかを区別できません。

したがって、アインシュタインは、重力がない場合では、均一な重力場と均一な加速度との間に違いはないと述べました。これは等価性の原理として知られています。

彼は、重力は2つの質量間の力ではなく、物質と空間の相互作用から生じると結論付けました。