一般相対性理論

測地線というのはもともと測地学　地球科学や天文学で使われていた地球上での直線を考える学問。地球は丸いと言ってもけっして真円じゃないし大陸・山脈・海底などの凸凹がある。その歪な曲面上の2点間を結ぶ直線の考察を宇宙に展開したのがアインシュタイン。宇宙は重力（エネルギー）の影響で均一の状態ではない。ではそこに引かれる直線とは？

一般相対性理論自体は特殊相対性理論と同じで考え方としてはそれほど難しくは無い（らしい）。一般相対性原理と等価原理　どの系でも物理法則は同じということと重力と加速力は区別がつかない。この二つの原理で理解できる（はず）。ただその原理を論理則にするために数学言語を使うと導き出される論理は人間の常識から遠のいていく。

相対性理論の基礎になっているものは光の特殊性のような気がする。一般相対性理論では重力に重きが置かれているよう見えるが光の特殊性を利用して異なる『系』の間の物理法則の整合性を導こうとしたということ変わらない。そこで導入されたのが測地線の方程式と等価原理。それを幾何学的にイメージするために使われたのがリーマン幾何学。

特殊相対性理論で慣性系どうしの相対性原理を崩さないように翻訳することができた。ただこの宇宙に存在するのは加速系。異なる加速系の間の翻訳手続きを考察したのが一般相対性理論。慣性系と加速系との違い　そして加速と重力との違いは　それを基本原理として考察したのが等価原理。そして翻訳の為に重力場の方程式と測地線が導入される。

相対性原理。ガリレオ・特殊・一般すべて物理法則は系に限定すれば同じという原理。そして物理法則は同じでも他の系から観測した場合に観測数値としては異なる値を示すというのも当たり前。その数値の誤差を翻訳するために特殊相対井性理論ではローレンツ変換が使われた。では　加速系の間の翻訳にもローレンツ変換は使えるのだろうか。

一般相対性理論で初めに躓くのが『測地線の方程式』と『重力場の方程式』。特殊相対性理論でローレンツ変換の計算式を初めに提示されているようなもの。ただその部分を飛ばすと初期前提は単純になってくる。宇宙という時空間は重力によって凸凹している。そこに引かれる線を観測者が理解するのにはどうすればいいのか　それだけかもしれない。

ガリレオの相対性原理も特殊相対性原理もどのような状況でも物理法則は変わらないという大前提から成り立っている。では慣性系という枠を外れた状況でも物理法則は変わらないという前提を成立させるために一般相対性理論は考えられたのかもしれない。慣性系だけでは無くそこに重力や慣性力が加わった時にも相対性原理を成り立たすため。