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宇宙

エスカレーターというのは無重力系が下っているのと同じ

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スーッと落ちるものから見ると、われわれは上へ上へと引っ張ってもらっている。上へ上へと引っ張ってもらっているから重力というものを感じる。下りのエスカレーターに乗っている人が、同じ速度でどんどん上に昇っていけば、その人は同じところにじっとしている。

その場合、下りのエスカレーターというのは無重力系が下っているのと同じであり、その無重力系に対してその人はどんどん加速度運動をしている。その人は一生懸命に昇っているけれども、外から見るとじっとしているように見える。比喩的に言えばそういうこと。

加速度的に速くなりつつあるものにいま乗っていると考えてみる。これが等価原理。電車の中では力を受けてうしろに押されますから座席に座っていれば背に押しつけられる。背に引っ張られると言ってもいい。その力と同じものをいま、われわれは地上で感じているんです。アインシュタインはそれが重力であると言うわけです。

どのような運動をして感じつつあるか

重力は、どのような運動をして感じつつあるかということのはね返りのようなものであって、本来あるともないとも言いがたいものになってきます。観測者の運動状態によって現れたり消えたりするいいかげんなものという感じになってきます。それを数学的にむずかしく表現したのがアインシュタインの一般相対論というものです。

こうしてわれわれは地面から力を受けてどんどん上へ押してもらっている。どんどん落下しつつあるのりものに乗って地面からどんどん上へ押してもらっている。その結果地上にじっとしている。こういう複雑な理解をするのが一般相対論的に見たときの重力なのです。

また、重力の働いていない座標系ーたとえば綱の切れたエレベーターに乗ってどんどん下へ向かって落下している、ああいう座標系を基準にして考えなきゃいけない。重力を無重力にしたような、そういう座標系で見ると時計はいっしょに進んでいる。ところが、いま重力の強い所にあるというのは、そういうふうにどんどん落下していく座標系に対して、ある速い速度でどんどん上に運動している。遠くの人は重力を感じていませんから、無重力の系とその人のいる系とは同じなわけです。

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