现在换一个想象的场景。理学家们还在同一个电梯里,但这次他们是
在没有任何东西的空中,一个天
在远
引着它。一条缆绳固定在电梯的
,一
超自然的力量卷动着缆绳,电梯以始终不变的速度呼啸着升
rdquo;。乘客们仍然不知
他们
哪里,于是他们又开始
实验,以便确定自己的位置。这一次他们
信自己的双脚牢牢地站在地上。如果他们现在向上
,则够不到天
板,因为他们脚
的地板在同他们一起向
运动。如果他们把手里的东西松开,东西就会掉
去rdquo;。如果他们把这些东西向
平方向抛去,它们不是直线运动,而是画了一条抛
线后才落到地上。
理学家们一
都不知
,没有窗
的电梯正在宇宙空间向上运动,当然会以为,他们是在地球上一间不动的房
里,并臣服于习惯的万有引力定律。而如果他们的电梯同一个在自由空间漂浮的大型旋转木
一起转动的话,
理学家们将面对同样的问题。他们将注意到,一
无法解释的力从旋转木
的中心向他们抛
过来(一个
旋转木
之外,懂
理学的观测者立刻就会明白这是离心力的作用)。与此相反,电梯里的
理学家们由于不了解他们的位置,所以认为这是工作中的重力。如果他们停留的空间是封闭的六面光
、空空的墙,他们就分辨不
哪个是
,哪个是地板,而只能
觉到他们撞到的那面墙的压力。被站在外面的观测者看作是外墙rdquo;的那一面,对电梯里的人来说是地板rdquo;。上和
都是相对的概念。对于我们来说,地球上的
rdquo;只不过是引力产生影响的方向。因此,当他们的电梯在太空中被缆绳向上rdquo;拖拽的时候,电梯里的
理学家们清楚地得
了同样的结论。他们的脚站在地上rdquo;,
坠落了rdquo;。
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这一想象实验的电梯乘客们再次描述了重力现象,并且相信他们是在一个静止的的引力场中。从这一想象实验中
因斯坦得
了一个有重大理论意义的结论:惯
与万有引力的等价原理。它证明,任意一
力(加速、弹
碰撞、离心力等等)所引发的运动与万有引力产生的运动是无法区分的。每个飞行员都有这样的经验:在飞机上惯
效应和万有引力效应是无法分清楚的。在飞机俯冲后,不
飞行员是重新将飞机拉起还是
接着
一个转弯动作,
觉都是相同的。在这两
形
,
现了一
被称
引力负重rdquo;现象:
血
涌到了别
,飞行员被
行压
他的座位里。对于不能使用仪
的盲rdquo;飞行员来说,这
影响的相似
同样会带来灾难
的后果。
律,即或者不
运动,或者是
直线运动。电梯以某
方式变成了惯
系统,它的乘客不可能断定,他们是否会坠落到一个引力场中,或者是无重力地飘在空中。