入門 一般相対性理論 空間が曲がる 落下とは、曲がった空間を進むこと : 『みるみる理解できる相対性理論』より

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以下、佐藤勝彦 監修『みるみる理解できる相対性理論―特殊相対論も一般相対論も実はむずかしくなかった! (ニュートンムック)』P.130-131を参考にさせていただきました。

箱の中で地球の重力の中を並んで落下する二つのリンゴは、重力の向きが厳密には平行ではないので地球の中心部に向かって間隔が小さくなるように落ちていく。

この時、縦方向では、地球に近い方が重力(加速度)が大きいので箱内の人が手からボールを放すと、ほんの少しだけ離れていく。

このように地球のような天体がつくる重力は場所によって微妙にかわる

アインシュタインは万有引力を否定しているので、この落下している箱の状況を以下のように考えた。

落下するそれぞれのリンゴにとって、自分にはたらく重力の影響は消え去っている。
だから、二つのリンゴが接近したのは「力がはたらいたから」とは言えない。

力もないのに二つのリンゴが接近したのは、「地球の質量が空間を曲げているからだ」と考えた。

二つのリンゴは、空間の曲がりに沿って進むため自然に接近したのだと考えるわけだ。

A106//1

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