等価原理 Ⅰ
本来別の力であるはずの慣性質量と重力質量
この二つの力を何度繰り返して実験しても
同じ値が出てきてしまう
特殊相対性理論でもそうだったけど
アインシュタインさんの傾向として
実験で出て来ちゃったものはそのまま受け入れようよ という
そんな姿勢があるみたい
慣性質量の求め方は
F=ma 力＝質量×加速度
重力質量は
F=mg 力＝質量×重力加速度
違っているのはaとg
運動する物の加速度と
重力として測られる重力加速度の違いってこと
その慣性質量と重力質量の値は
度重なる実験の結果
同じ数値を表すことがわかっちゃった
だとしたらaとg
運動する物の加速度と重力は
じつは違いが無いんじゃない？ って
考えたんだね
よく本なんかに書いてあるエレベーターの中の人
っていうのはわりあい納得できる話
体重計に乗った人が
エレベーターが停止していたり
一定の速度（慣性系だね）で動いている状態での測定値と
エレベーターが上や下に加速している状態での測定値は
違って表示されるってやつ
もしくは自由落下状態の人と
（ビルから飛び降りる自殺者や
スカイダイビングでパラシュートが開く前の人）
宇宙の中の無重力状態にいる人の
感じている体感は区別がつかない っていうのもあるね
これは結局 重力と加速度っていうのが
区別できない＝同じものじゃない？
っていうのがアインシュタインさんが
考えたことみたいなんだ
これが等価原理ってことみたいだよ
もっともこの考えが正しいとするならば
重力と加速度は同じもの
ということは 慣性質量と重力質量は同じもの
ってことになるんだ
もっとも実験的証明は出来ているとしても
どうも今のところその理論的証明は
為されていないみたいだけどね
等価原理 Ⅱ
ひとつ疑問があるんだ
慣性質量と重力質量は
根本的に違う概念のもの って書いてあるけど
本当にそうなんだろうか
重力質量についての概念については
実際にぼくが地球上で目にしている現象の
延長線上にあるってことで
納得は出来そうな気はするね
もっともぼくは月に行ったことも
宇宙空間に出たこともないから
じっさいのところ地球上の現象と
他の重力下での現象の違いは
わからないけど
問題は慣性質量の方
むかしの漫画なんかを見ていると
宇宙空間で宇宙服を着た人間が
ロケットの断片なんかを
手で押して運んでいる姿なんかが
描かれていたような気がするんだ
単純に宇宙空間では物の重さが0になるから
簡単に重たいものでも移動できるんだな って
思っていたんだけど
慣性質量と重力質量が違う概念のものだとすると
そんなことができるわけないものね
光
ここから書くことは
ぼく自身納得しているかと言われれば
少し疑問があるんだけど
とにかく書いてみよう
光は直進する
これはなんとかOK
慣性系である限り 異なる慣性系から見ても
その直進性は同じように認められる
実際に光の速さに対抗できるほどの速度に
出会ったことが無いから
そんなものかと思うしかないね
問題は加速している空間にいる場合
たとえばエレベーターでもいいよ
エレベーターの一方から光を発射する
エレベーターが十分な速さを持っていた場合
エレベーターの壁は高速で移動する
すると発射された光は
本来到達するはずの位置よりずれたところに到着してしまう
こんな難しい言い方をしなくても
光が曲がっちゃうという現象が起きる
ということみたいなんだ
イメージとしてはあり得ることだと思うよね
ただ 実際にその現象をぼくは見たことが無い
当たり前だけど
人間が感知できるほどの屈折を光が起こすためには
それこそ光速に匹敵するぐらいの
速度が必要になるんだろうから
この加速度によって光が曲がるっていうのは
あくまでも思考実験に基づいているらしいんだ
重力で光が曲がるってことについては
日食の観測によってエディントンさんが確認した
そういうことになっているけど
単純な思考実験でなら
高加速された物体（宇宙船でもいいけど）では
光が始点と終点では到達場所が違う
っていうのはイメージできる
ただそれは通常の物理法則の成り立つ相手
相手は光だよ
どう考えてもぼくの頭の中にある
物理法則からは離れているような気がするんだけど
だって どの慣性系から見ても
光の速度は同じ って
実験結果から出て来ただけで
なぜ（論理で）そうなのか って
理屈付けられていないんじゃないのかな
もしかしたら加速状態の中でも
光は気にせず直進している
そう言われてもぼくには反論の仕様は無いもんね
このあたりがぼくの
もやもやしている部分だけど
まあ そこで文句を言っても仕方がないから
加速状態では光は曲がる ってことにしておこう
さあ ここで等価原理が出てくる
加速と重力は区別がつかない
言い換えれば加速と重力は
同じものじゃないのか っていうのが
等価原理のキーポイント
では 加速で光が曲がるということは
重力でも光は曲がるんじゃないのか？
その疑問が出て来たんだ
ニュートンさんの万有引力
もともとの等価原理では
質量のある物体にのみその作用は及ぶ
そういうことになっていたんだ
で 現在ではどういう捉え方をされているのか知らないけど
基本 光には質量が無いとされている
質量が無い光が重力によって曲がる
これって矛盾が起きてくるよね
