加速系の相対性
加速系の相対性は測地線（最短距離）が決めてです。慣性系も含めた一般の任意の系で全ての物体は測地線の軌跡を描きます。
加速系の相対性は測地線（最短距離）が決めてです。慣性系も含めた一般の任意の系で全ての物体は測地線の軌跡を描きます。
給油活動の相対性海上自衛隊のインド洋での給油活動は相手の船との相対速度がゼロの時に可能です。そうでないとホ－スがちぎれてしまいますから。この時はガリレイの相対性です。
誰が動いたか
加速度系では力を受けた方が動いたと思われるかも知れませんが、重力場という現実のものが存在するので、一概に加速された方が動いているとは決まらないのです。図をご覧下さい。ロケットは噴射して加速しているようですが、もし後方に重力源があるとロケットは重力源に対し止まっていてＢさんが重力源に引かれ、ロケットの方に近づいているかも知れないのです。そこでＡさんとＢさんの主張が一致します。このためＡさんは空間に対しては動いているか否か決まらないのです。Ｂさんと相対的に加速系にあることだけはっきりするのです。
加速度系では力を受けた方が動いたと思われるかも知れませんが、重力場という現実のものが存在するので、一概に加速された方が動いているとは決まらないのです。図をご覧下さい。ロケットは噴射して加速しているようですが、もし後方に重力源があるとロケットは重力源に対し止まっていてＢさんが重力源に引かれ、ロケットの方に近づいているかも知れないのです。そこでＡさんとＢさんの主張が一致します。このためＡさんは空間に対しては動いているか否か決まらないのです。Ｂさんと相対的に加速系にあることだけはっきりするのです。
相対性のまとめ
慣性系の相対性はガリレイの相対性で考えるとよくわかります。図をご覧下さい。地上に電車とその中の人Ａさん及び地上に停止しているＢさんがいて、電車は地上を一定の速さで走ります。この２人はリンゴを手から静かに落としますと「自分に対して真っ直ぐ落ちる」様子を見ます。ですからＡさんの地面に対する速度はＢさんとの関係には何の影響もありません。ＡさんとＢさんの間の関係はお互いの相対的な速度の差のみが意味を持つのです。加速度系ではどうでしょうか。今度は一般的に宇宙の無重力空間です。やはりＡさんとＢさんがいますが、Ａさんの電車には無限大能力のロケットがついていて加速度運動を継続しています。Ｂさんは宇宙遊泳状態です。このときＡさんもＢさんも「重い鉄の玉も軽い鳥の羽も同一の加速度を持つ」という「等価原理」を目にします。２人ともおなじ光景を見るので、Ａさんの「空間に対する」加速度はこの時意味を失います。ＡとＢの相対的な関係のみが確認できるだけです。このように「加速度系も相対的」存在でしかありえないのです。こうして任意の系が相対的となり一般相対論が確立されたのです。
慣性系の相対性はガリレイの相対性で考えるとよくわかります。図をご覧下さい。地上に電車とその中の人Ａさん及び地上に停止しているＢさんがいて、電車は地上を一定の速さで走ります。この２人はリンゴを手から静かに落としますと「自分に対して真っ直ぐ落ちる」様子を見ます。ですからＡさんの地面に対する速度はＢさんとの関係には何の影響もありません。ＡさんとＢさんの間の関係はお互いの相対的な速度の差のみが意味を持つのです。加速度系ではどうでしょうか。今度は一般的に宇宙の無重力空間です。やはりＡさんとＢさんがいますが、Ａさんの電車には無限大能力のロケットがついていて加速度運動を継続しています。Ｂさんは宇宙遊泳状態です。このときＡさんもＢさんも「重い鉄の玉も軽い鳥の羽も同一の加速度を持つ」という「等価原理」を目にします。２人ともおなじ光景を見るので、Ａさんの「空間に対する」加速度はこの時意味を失います。ＡとＢの相対的な関係のみが確認できるだけです。このように「加速度系も相対的」存在でしかありえないのです。こうして任意の系が相対的となり一般相対論が確立されたのです。
加速系で双方に共通な重力現象じっとしているお地蔵さんと加速していくウサギの車があります。この２つは加速系です。この時、お地蔵さんがウサギの車に飛び乗ります。この時お地蔵さんは「重力現象」と感じます。体が重く感じられ、周りの全てのものが同一の加速度で通りすぎるのを見ます。逆に今度はウサギの車が加速をやめます。つまりお地蔵さんと慣性系になります。このときウサギの車の中は力は無くなり重力場で自由落下しているのと同じです。このことは双方が目隠しをしていてもわかることなので車が地面に対して加速しているかいないかは関係がないのです。つまり場所に関係ないことで、「地蔵さんとウサギの車の間だけで決まる相対的なこと」なのです。加速系は「相対的に決まる現象」なのです。もし重力現象という共通の認識が出来ないとなると等価原理が成り立たないことになり自然現象と合いません。こうして「加速系の相対性」が確認されます。
等価原理で相対論電車の中で加速される時はつり革で体重を支える。鉄棒では手で鉄棒を掴んで体重を支える。この２つは区別できない。このため電車の加速も見かけの加速、相対的な加速になる。
年貢の納め時です加速系さん貴方はいくらロケットのエンジンをふかせ、周りの星達がそばを過ぎ去ったといっても動いたかどうか解からないのです。なぜなら地球表面などの重力場でも同じ光景が見えるからです。ですから貴方は周りの星達に対して相対的に加速状態であっただけです。どちらが動いたかは誰も知りません。この世には「相対的な運動状態のみ」が存在します。一般相対性です。