投稿者 スターダスト 日時 2000 年 5 月 29 日 12:14:02:
回答先: エレベータについて 投稿者 ドライもん 日時 2000 年 5 月 27 日 14:31:11:
|> ●話題はいくつかありますが、今回はエレベータ実験に限定して書
|> いてみます。おもしろいので
|> 「加速されている系と加速されていない系で絶対的な違いはない」
|> いうことですね。
|> これは予想していた答えでもあります。
|> しかし、次の２つの説明はなんかおかしい。
|> --------------------------------
|> ○「加速度」と「重力場」が同じものの別表現
|> ○密室のエレベータの中にいる
|> 人間はどのような実験を行っても
|> 自分が、星の重力に引かれているのか
|> それとも加速されているのか
|> わかることができません。
|> ---------------------------------
|> ロケット噴射によって加速されている宇宙船の場合、船内には
|> 見かけ上の力が発生します。船内のどの場所でも一定です。
|> 一方、地上で休憩中の宇宙船。この場合は船内の２つの異なる点
|> では受ける力の大きさ、力の向きに違いが生じます。
|> これは簡単な幾何学の問題ですよね。
|> 日本でボールを自由落下されたときと、エベレストの頂上で
|> ボールを自由落下させたとき、ボールの動き出す方向と加速度は
|> 異なりますよね。（地球は丸いし、高さも違うので）
|> この法則を応用することによって、星の重力に引かれていること
|> を知ることができる。
|> さらに、星までの距離、星の重力さえ求めることができる、と思
|> えるのですが、
|> 具体的には自由落下するエレベータの中でパチンコ玉を浮かべて、
|> 時間ごとのパチンコ玉の位置の変化を調べてやればいい。
|> エレベータが落下するにつれて、パチンコ玉の位置は微妙にずれ
|> てくるはず。
|> （パチンコ玉は水平・垂直方向に距離を離して複数個浮かべる）
|> このようにすれば、
|> 窓の無い自由落下する密室のエレベータのなかで、観測者は近づ
|> いてくる惑星を発見することができる。
|> 間違ってますでしょうか？
非常に正しい分析です。
さすがですね。
等価原理の説明を聞いて
うのみにする人が多いのです。
ここまで気がつく人は
そうはいません。
|>
|> 突き詰めて考えると、
|> 「加速されている系と加速されていない系で絶対的な違いがある」
|> と考えられるのですが、いかがでしょう。
|> 簡単な幾何の問題なので、単なるへ理屈にすぎないのでしょうか？
|> （一般相対性理論にこのようなミスがあるとは考えにくいので）
さて、エレベータ思考実験は
加速度と重力加速度が同じものの表れだという
等価原理をわかりやすく説明するための
ひとつのモデルであることをおわかりください。
キズがあるのです。ドライモンさんのご指摘の
とおりですね。
アインシュタインの発見した等価原理の応用は
アインシュタインも気づいていたように
「局所的」なものでした。
ロケットのなかのような
「大域的」な実験装置では
重力場と加速度の区別は、精密な実験機械が
あれば、認識できます。
ご指摘のとおり。ご明察です。
|>
|> ●余談はこのくらいにして、
|> 「加速されている系と加速されていない系で絶対的な違いはない」
|> という前提で話を進めます。
局所的にはね（＾＾）