相対性理論はこれまであまり信じていなかったが、文化史論に組み込むことができて、すっかり考えが変わってしまった。 アインシュタインで評価できるのは、重力を空間の歪みとしメッシュで表したことぐらいだと思っていたが、自由落下を無重力とする慣性系からの発想も何気に凄いのではないかと今では思っている。 普通に考えると、すれ違う電車が着想で、特別な結果は導けそうにないが、そこにはニュートンのリンゴ並みの発見があるように思う。 自由落下=無重力の慣性系は、実は我々の身近に存在する。地球の中心から無限遠までの線状の空間である。 この線空間が球状にとりまく地球周辺のような領域が、いわゆるニュートン物理が成り立つ系になる。 一方で、特殊相対性理論で扱う慣性系は、この線空間の中の点上にしかない。そうなると法則の設け方と、重力の適用の仕方もおのずと変わってくるというもので、ここの発想の転換はちょっとやそっとのことで思い浮かぶものではない。 自由落下=無重力の慣性系の線空間上の点の性質を、線上のどの点でも当てはまるように表したのが一般相対性理論の重力場になる。 詳しくはウィキペディアに預けるとして。以上の考えはほぼ等価原理に基づいているといっていい。 拡大解釈な面もあり、若干補足しておくと、ニュートン物理が成り立つのは同じ慣性系が広がっているからではなく、同じ慣性系が積分されて広がっているからという考えになる。 やはり、地球の中心から無限遠までの直線空間を全体として捉え、それ以上落ちることのない無重力の慣性系とみなすのはやや強引であろうか。 強引に見える理由は、ここには２つの既知の慣性系と、１つの一般的でない慣性系が含まれているからで、これらが等価であるならば、全体も等価として認められることになるのだろう。
無重力と自由落下は、従来の慣性系で等価と認められている。 地表の物体は常に重力加速度が働いている状態にある。にもかかわらず見かけ上静止しているのは、常に反対向きの力と吊り合いが取れているからだと考えられる。すべての力が重力由来とするならば、重力加速度が重力加速度で吊り合いが取れているなら慣性系にあると認められてもよいのではないか。 自由落下中の慣性系が、反対方向の重力源にも自由落下中で、見かけ上落下していなくても慣性系であることに変わりはないはず。 これを言い出すと、どんなものも慣性系にあり、重力のあるなしは関係ないことになるが、こう考えていくと、慣性系だから等価なのではなく、等価なものを抽出した状態を慣性系とみなし、その等価なものが何かを発見したのがアインシュタインだということになる。
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