FIG-06-01 · 제6장

엘리베이터 네 장면

중력과 가속은 언제 구별되지 않고, 언제 다시 차이를 드러낼까요?

등가원리와 조석력을 설명하는 엘리베이터 네 장면지상 정지, 우주에서의 가속, 자유낙하, 큰 상자에서 나타나는 조석력을 차례로 비교한다. 1. 행성 표면에 정지한 작은 실험실사람과 물체는 바닥 쪽으로 같은 중력가속도를 받는다. 2. 빈 우주에서 위로 가속하는 실험실바닥이 위로 밀어 올리므로 내부 실험만으로는 1번과 구별하기 어렵다. 3. 실험실 전체가 자유낙하사람·물체·상자가 함께 떨어져, 작은 영역에서는 무게가 사라진 듯 보인다. 4. 상자가 커지면 조석력이 드러난다행성 중심서로 다른 위치의 낙하 방향이 조금씩 달라진다.

핵심: 등가원리는 작은 국소 영역에서 성립합니다. 지구 전체처럼 넓은 영역에서는 위치마다 중력의 방향과 세기가 달라 생기는 조석력이 남고, 이것이 시공간 곡률의 물리적 흔적이 됩니다.