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等效原理（第1页）

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等效原理

尽管爱因斯坦的狭义相对论取得了成功，但其只适用于匀速（没有加速）运动的物体。几年后，他有了一生中最巧妙的想法：引力和加速度之间存在某种简单而深刻的联系，这种联系甚至超出了伽利略和牛顿的思考范畴。于是他将其命名为“等效原理”（principleofequivalence），这将是他完成最伟大的广义相对论所需要的关键。

爱因斯坦意识到，人们在加速过程中感受到的力与重力是相互等效的。确实如此，重力加速度就是重力对自由下落的物体产生的加速度，一个G指物体受地球引力下落时的加速度（速度每秒增加9.8米秒）。假设有两种情况：1.一枚火箭以一个G的加速度在太空中前进，此时的你被固定在这枚火箭的座位上；2.这枚火箭静止矗立在地球的发射台上，你仰面朝上坐着，而地球的引力将你向下拉。实际上，这两种情况带给你的感受应该是相同的。

当一个物体受地球引力的影响做自由落体运动时，其加速度等于重力加速度，因此将会感觉不到作用在它身上的力。美国国家航空航天局一架名为“呕吐彗星号”的飞机（确切地说，这是架“失重飞机”）会呈抛物线飞行，机中乘客在飞行过程中会短时间地做自由落体运动，从而体验到太空中的失重感。恰如其名，“呕吐彗星号”“上蹿下跳”的飞行方式虽然会让乘客呕吐，但却可以清楚地展现出加速度和引力之间的等效性。

2007年4月，斯蒂芬·霍金的“呕吐”之旅。（1英尺约合0.3米。——译者注）

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