[一般相対論] 一般相対性原理

等価原理と同様に重要な原理(考え方)。

今度はある物理現象を考えてみましょう。例えば、静止している観測者が風向きと風速を調べたところ、北東の風が10m/sで吹いていました。

これを別の、動いている観測者が風速を図ったとします。動いている分、風向きと風速は変わって観測されますね。

ということは北東方向に10m/sで動いて風の観測をすれば、この系では風速は0m/sで風は吹いていない、ということになるのでしょうか

答えはノーです。どのように座標変換しても、風が吹いているという事実に変わりないはずです。兎にも角にも、風は座標に関係なく存在するのです。

今回は風が吹いているという現象をとりあげましたが、これは物理法則にも言えることです。一般相対性原理は物理法則は一般座標変換に対して不変である、ということを意味します。

この原理から、スカラー・ベクトル・テンソル・物理法則を座標系から解放してあげることができます。これがこの原理、そして一般相対論の肝になります。

 

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