系の区別は無意味

ある系が加速系かそうでないかはバネ秤で判定できると信じられていました。しかし重力場の存在がこれを否定しました。加速度系と同じ状況を重力場で作ることができるからです。
こうなるとどれが加速度系かが判らなくなります。そうして全ての系が同等に加速度系かまたは同等に非加速度系であるということになります。ゆえに系を区別することが意味を失います。まとめて「任意の系が同等」となります。アラビアンナイトに出てくる「アリババと４０人の盗賊」の中のアリババの妻はまさに重力場と同じ働きをします。自分の家に、盗賊のスパイによりつけられた印と同じ印を、隣近所のあちこちにつけたので盗賊の本隊がきてもどれがアリババの家かわからなくなったのです。重力場は全ての系を加速度系であるか否かを判らなくしたのです。

勝敗のない綱引き

船の綱引き
スクリュウや櫂の無い２隻の船があり、これでお互いに綱引きをします。お互いに船の連中は「自分達は相手をひきよせた」と思うでしょう。そして当然すぐこの２隻は正面衝突します。又勝敗も決まりません。そのとき、船の水面に対する運動はあまり意味がありません。船同士の関係が重要です。水は流れていてもいいし、湖のように静かな水面でもかまわないのです。船は水面に対して踏ん張ることが出来ないからです。宇宙空間の運動もこれに似たようなものです。空間は物の運動の証言者には成らないのです。あくまでも物と物の相互関係でそれらの運動状態を記述することになります。

メダカの学校

宇宙はめだかの学校
鞭をふりふりチ－パッパと先生が厳しくしつける雀の学校と違い、宇宙は誰が生徒で先生かわからないメダカの学校なのです。どれが加速度系かどれが重力場なのか区別がつかずみんなで同じお遊戯をしています。重力場は全ての系の動きを奪ってしまいました。だれが宇宙空間に対して動いているか決まらなくなりました。しかたなしに動きは隣近所の物と比較して決めることになりました。

相対性の図式

全ての系の状況
相対論は全ての系が相対的であるという点で共通であり同等であることを述べています。図をご覧ください。全ての系というのは１つは地球上などの天然の重力場の系であり、２つ目は宇宙空間でロケットエンジンを作動させて周りの星などに対して加速中の宇宙船（ロケットなど）Ｒ１の系であり、３つ目は宇宙にふわふわと浮いているロケットＲ２の系です。これらの系で物理現象は同等に観測されるというのが一般相対論の定性的内容であり、２点間の距離を表す式が測地線の形式を取る（図の中の式）というのが定量的内容です。実際の観測から導きだされたのが以上の内容なのです。この結果水星の近日点の移動の説明が理論的に証明されまた、カ－ナビなどの設計も出来るようになりました。

何に対する運動か

何に対する運動か
貴方の運動は、独断では決まりません。貴方以外の物の様子をうかがいながら決めることになります。貴方以外の全ての物の様子も又貴方と同じで、「お互いに近づいている」とか「お互いに遠ざかる」などと、必ず「お互いに」という条件が付くのです。宇宙全体に張り巡らされた座標軸がないので物の運動は単独では決まらないのです。広い海で周りに何も無く太陽や月、星なども見えず風さえも吹いていないとき貴方は自分のヨットが動いているかどうかを判断できますか。そこに別の船が接近してくるようにみえました。このとき動いたのはどちらか決まりますか？決まりませんね。「お互いに近くなった」とだけがいえます。このように物の運動の全てが「お互いに」という枕詞で飾られるのが相対論です。相対性にまぶされていない運動は皆無なのです。

人それぞれ

数学の苦手な人
証明しないで使っていい定理を整頓できていないひと
整頓の苦手な人
区分原理を決めていない人
疲れている人
日常生活が夢の実現に貢献していない状態の人
悲しい人
悲しむことを獲得しようとしている人

加速度系と重力場の相似

加速度を切り取る
地球重力は始まりと終わりの無い加速度なので「加速度」としての認識が難しいのです。そこで図をご覧ください。地上にロケット列車Ａがあり加速度αで発進します。重力の加速度と同じ大きさです。また地上に後ろをロ－プで杭につないで、また反対側に長いロ－プで、列車の質量と同じ質量のおもりＭｂにつながれた列車Ｂがあります。ロ－プは滑車で錘を垂直にたらしています。今Ａの点火と同時に鋏でＢのロ－プを切ります。するとＡの中の様子とＢの中の様子は見分けが付きません。つまり重力場＝加速度系になります。こうして加速度系は単独ではそれが加速度系であるとは言い切れなくなったのです。重力場で加速度系の風景を作り出せるのでそれが本当に加速度運動しているという保証がないのです。それは重力場の風景かも知れないからです。こうして重力場は加速度系の前に立ちはだかったのでした。

そのスタイルが

　そのスタイルがスパッ
相対論の数学的根拠になりますが、「時間空間を束ねて考え、その中の２点間の最短距離を表す式がどのような座標に移ってもその形を変えない数学モデルが存在できる」とき一般相対論が科学としての地位を獲得します。最短距離を与える式は測地線の式と言われます。図の中に２つの式がありますが、２点Ａ，Ｂの間の距離を示す式ですが形は座標変換しても変わりません。それ故任意の系から物理現象を観測しても同等に観測されることの証拠になりうるのです。物指しも抱き合わせで変換されるのです。ゴム風船の図柄の大きさの比率は風船が大きくなっても変わりません。測地線の式はテンソルという数量で表現してありますが、重要なのはそのスタイルです。

達磨さんは転ばない

貴方は加速度依存症
貴方だけでなく恐らく全人類がこの垂直方向加速度依存症です。麻痺しているので改めて「貴方はいまも加速され続けている」と云われても「なるほどそうか」とはならないでしょう。加速されないと生きていくことさえ危うくなります。ところが「水平方向」の加速度については皆さん敏感です。電車が発進するときは反射的につり革を握る手に力が入ります。相対論はこの垂直方向加速度（重力）と水平方向加速度が同じであると言っているのです。真空にすると全ての物が同時に着地したり加速ロケットの床に同時に衝突するからです。従って加速しているものを区別できないのです。「だるまさんがころんだ」の遊戯が出来ません。誰が動いたか決まらないからです。

貴方は加速中

安定して静止は加速中
地上の物はじっとして安定しています。これは何かに似ています。電車の発進時、人間の体は電車の壁に押し付けられて安定し、静止しています。このことから重力と加速度の等価性がいえるのです。では地面は地上のものを押し上げているのでしょうか。違います。反対に空間のひずみが物を地上に押し付けています。サ－フィンで、波の手前の斜面にボ－ドを持って来て波に押されるように人間が岸の方に動きます。自由落下はまさにこれです。岸まで着いた人はつぎからつぎへと押し寄せる波により岸辺に安定静止しています。相対的に加速されています。