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重力質量と慣性質量はなぜ比例関係にあるのですか?

zxc********さん

2010/6/1721:09:17

重力質量と慣性質量はなぜ比例関係にあるのですか?

比例関係がある前提で質問していますが、
そもそも比例関係があるのは
ある条件下のみでのことですか?

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飛行会さん

編集あり2010/6/1722:19:54

この質問には前にも答えたことがあります。
全く同じ値をとるとしか考えようがないのです。

なぜ等しいのか
自然落下するエレベータの中で持っているものからそっと手を離す。
無重力状態のエレベーターの中で物体は宙に浮いたままになるはずです。
外は重力場になっている。
外から見ると物体は、当然エレベーターと同じ速度で落下していることになる。
重いものも軽いものも同じ速度で落下していることになる。
なぜ等しいのかという疑問よりも慣性質量と重力質量は等しくなければならない。

もし違う値をとるとしたらどんなことが起こるか考えてみるとよいでしょう。
無重力の空間に置かれた物体が、質量に依存する加速度を持ってしまわなければならなくなります。
上下の区別がなく、どの方向も対等な空間の中で、物体はどちらに動き出せばいいのだろうか。

実は、エートベッシュという人が、本当に等しいのかどうか、ねじれ秤というものを考案して実験し、かなりの精度で等しくなることが確認されています。
アインシュタインは上記の思考実験で、同じ値になることを理論的に確認しています。

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