質問: 宇宙空間で、一定速度で動くのと、加速しているとき、重力は? 宇宙空間で、宇宙船が(1)動いていないとき、(2)一定速度で動いているとき、(3)加速しているとき、では、船室の中で無重力状態なのか、そうではないのか、それぞれ教えてください。
回答: 話を簡単にする為に他の天体の重力などの影響は無視し、ロケットエンジンの音や振動も無視できるとして。つまり思考実験です。 (1)動いていないとき・・・宇宙船本体に対して人間は何の力も受けません、中でフワフワ浮いている状態ですね。 (2)一定速度で動いているとき・・・慣性運動、つまり惰性で動いている場合は宇宙船と人間が全く同じ状態で動いているのですから相対速度はゼロ、つまり何も感じません。つまり(1)の状態と全く区別は付かず又必ずしも等速直線運動でなくてもかまいません。つまり前提とは少し異なりますが近辺に天体があってその重力によって軌道が曲げられても人間には(1)と区別が付きません。実際地球周回軌道のスペースシャトル内ではその状況が起きています。 (3)加速しているとき・・・加速度の世界では人間は重力場に居るような状態になります。と言うか重力場そのものでcliomaxiさんの言う『等価原理』ですね。その世界では人間は宇宙船の後方に押し付けられその壁を床として認識し、その上を普通に歩けます。ちょうど地球上に居るのと全く同じ状態で原理的に天体の重力との区別はできません。 手に持ったサイフを離せば普通に床に(壁に)落ちます。 以上私が乗った時の体験をお話しました(笑