Fizyka dla każdego

Jednym z postulatów ogólnej teorii względności jest zasada równoważności, mówiąca, że nie można (lokalnie) rozróżnić spadku swobodnego w polu grawitacyjnym od ruchu w układzie nieinercjalnym. Oto jak tę zasadę wyjaśniał sam Einstein:

„Dowolne ciało ma masę bezwładną (będącą miarą oporu, jaki stawia, gdy nadajemy mu przyspieszenie) oraz masę grawitacyjną (która określa ciężar ciała w polu grawitacyjnym, na przykład na powierzchni Ziemi). Z doświadczenia wynika, że te dwie wielkości, tak różnie zdefiniowane, są w rzeczywistości dokładnie równe: […] ciała w polu grawitacyjnym zachowują się tak, jakbyśmy opisywali ich ruch nie względem układu inercjalnego, lecz względem układu, który porusza się ze stałym przyspieszeniem i w którym nie ma pola grawitacyjnego” (na podstawie „Teoria względności i inne eseje”, Prószyński i S-ka 1997).

Wnioski te jednak są słuszne tylko lokalnie, to znaczy w małych obszarach przestrzeni i w krótkich odcinkach czasu. Chodzi o to, że w obszarze, w którym przeprowadza się doświadczenie, pole grawitacyjne musi być jednorodne. W polu niejednorodnym występują bowiem efekty pozwalające odróżnić spadek swobodny od ruchu swobodnego (patrz rys.)

Rys. 1. Ziemskie pole grawitacyjne możemy traktować jako jednorodne tylko lokalnie, w przybliżeniu, w pobliżu powierzchni Ziemi. W rzeczywistości jest to pole centralne i spadek w każdym miejscu odbywa się po linii biegnącej do środka Ziemi. Źródło: https://writescience.wordpress.com/tag/albert-einstein/