科学

一般相対性理論は、アルベルト・アインシュタインが1915年に発表した理論で、重力を時空の歪みとして説明する。

物体の質量やエネルギーが時空を歪め、その歪んだ空間を他の物体が動くことで重力が生じるとする。

この理論は、天体の運動やブラックホールの性質、光の曲がりなど、様々な現象を説明する。

地球の重力は、時空を歪めることで生じると、一般相対性理論では説明される。

例えば、地球の周りを回る人工衛星は、地球の重力によって時空が歪んだため、その歪んだ時空を移動し続けている。もし時空が歪んでいなければ、衛星は直線的に飛んでいってしまうはず。

また、太陽のような大きな天体があると、その重力で時空が大きく歪み、光さえも曲がることが確認されている。これを「重力レンズ効果」と呼び、実際に星の光が太陽の近くを通るとき、光がわずかに曲がる現象が観測されている。

“Allgemeine Relativitätstheorie“は、アインシュタインが提唱した一般相対性理論のドイツ語名称。英語では”General Theory of Relativity“に訳され、日本語では「一般相対性理論」となった。重力を時空の歪みとして説明する理論で、特殊相対性理論と区別するため「一般」がつけられた。

「一般」なのは、すべての状況に適用できるから。一般相対性理論は、重力を含めたすべての運動系に適用できる。重力を時空の歪みとして説明し、加速している系（例えば自由落下する物体）にも対応できる。

引力は、物体が他の物体を引き寄せる力で、特に質量を持つ物体同士に働く。

重力も引力の一種で、地球が物体を引き寄せる力として身近に感じられる。

引力は天体間でも作用し、惑星や星が互いに引き合う原因となる。

引「引く」力「ちから」で、「物体同士が引き合う力」という意味が生まれた。

重力は、物体が質量を持つ天体に引き寄せられる力で、引力の一種。

特に、地球が物体を引き寄せる力を指し、物体を地面に引き寄せ、重さを感じさせる原因となる。

地球以外の天体にも重力が存在し、それぞれが周囲の物体に引力を及ぼす。

重力という言葉は、物理的な「重さ」を意味するラテン語「gravitas」から来ている。そこから、「物体が地球などの天体に引き寄せられる力」という意味に発展した。

特殊相対性理論は、アルベルト・アインシュタインが提唱した理論で、光速に近い速度で運動する物体の時間や空間が観測者によって異なることを説明する。

この理論では、光速がすべての観測者に対して一定であり、物体の速度が速くなるほど時間が遅くなる「時間の遅れ」や、物体の長さが縮む「長さの収縮」などの現象を導く。

光速に近い速度で宇宙船を飛ばして宇宙旅行に出たとする。宇宙船の中では、時間が遅れて進むので、乗っている人の肉体や思考はゆっくり進む。

例えば、宇宙船で1年過ごして地球に戻ると、地球では数十年が経過しているかもしれない。

このように、高速移動中は自分の時間はゆっくり進み、周囲の人々とは時間の進み方がズレるというのが、特殊相対性理論の特徴。

“Spezielle Relativitätstheorie”は、アインシュタインが提唱した特殊相対性理論のドイツ語名称。英語では“Special Theory of Relativity”に訳され、日本語では「特殊相対性理論」となった。これは、時間と空間の相対性を扱う理論で、一般相対性理論と区別するため「特殊」がつけられた。

「特殊」なのは、適用範囲が限定されているから。特殊相対性理論は、「等速直線運動をする（＝加速しない）慣性系」に限った理論。つまり、重力の影響を無視できる状況にだけ適用される。