愛因斯坦升降機實驗，構想一個密封的升降機，在其中建立了物理實驗室，有一個物理學家P，這就構成了愛因斯坦升降機。
基本介紹
- 中文名：愛因斯坦升降機實驗
- 人物：愛因斯坦
- 原理：強等效原理
- 常量：加速度
介紹,原理,
介紹
A） 起初，升降機停在地面上。這時物理學家觀察到升降機中的一切物體都受到一個向下的加速度g（即都具有重量），這是地球的引力場的特點。
B） 然後，將此升降機移到遠離地球的無引力場的太空中去。先假定升降機是靜止的。或在作勻速運動，因而升降機中是一個無引力場的慣性系。升降機中的物理學家將感到自己處於失重狀態中。向在宇宙飛船中一樣。
C） 以後，假想有一個頑皮的妖精，它將升降機的纜繩以加速度g往上拉。這時升降機中的一切物體相對於升降機都有一個向下的加速度g。這位物理學家P不相信有妖精的，所以他認為升降機中存在一個向下的引力場，強度為g，這和地面上的情況完全相同。於是他認為升降機已經移到地面上了。但是當他拉開窗簾一看，發現還在太空之中不會有真實的引力場。
D） 後來，淘氣的妖精有趁著物理學家睡覺時將升降機偷偷地弄到地面上來了。但是不讓升降機著地，而是提著纜繩讓升降機在半空中靜止地懸著。物理學家P醒來，覺得一切物體跟他睡覺前一樣受到一個向下加速度g，一切都沒有變。所以他認為升降機一定還是在太空中向上做加速運動。但當他再次拉開窗簾看時，發現自己又判斷錯了，升降機是靜止地懸掛在地球上方。這兩次判斷錯誤使物理學家認識到一個重要的事實：升降機停在地球引力場中和升降機在無重力場的太空中以加速度g運動，這兩種情況在升降機中是無法區分的。即（局域的）真實引力場和（局域的）非慣性系是無法區分的。
E） 又過了一會兒，妖精把纜繩一放，升降機在地球引力場中自由下落。這時升降機和其中的一切物體都以加速度g下落，相互之間是靜止的。物理學家感到升降機中是一個慣性系。這和情況B），升降機在太空中，是沒有差別的。
物理學家得到了一條重要的物理原理：在引力場中的自由降落的升降機中是一個不存在引力場的局域的慣性系。或者說：在任何引力場中的任何一個局域中，可以藉助於一個自由降落坐標系將引力場消除，而造成一個局域的慣性系。因此，和狹義相對論相容的一切物理定律在其中皆成立。
這就是愛因斯坦的等效原理，常稱為“強等效原理”。所有局部的，自由下落的，無旋轉的物理實驗都是完全等效的。
原理
建立在引力質量與慣性質量相等實驗事實（見厄缶實驗）之上的基本原理。廣義相對論的基礎之一。引力質量與慣性質量嚴格相等的直接推論是任何物體的引力加速度是相等的，它表明引力場區別於如電場、磁場等其他類型的力場，引力場與慣性力場等效。A.愛因斯坦用升降機的假想實驗來說明。在這個密閉的升降機內的觀察者所做的物理實驗都無法斷定他所在的參考系究竟是有重力作用的慣性系，還是並無重力而只是相對於某個慣性系以加速度 g上升的非慣性系，在這兩種情形，他測得物體釋放後自由下落的加速度都是 g，這表明物體在重力場中的運動等效於物體在非慣性系中的運動，或者說引力場與慣性力場等效。由於引力與重力不同，空間各點的引力作用不等，引力場與慣性力場只是在局部的小區域內等效。愛因斯坦在等效原理和廣義相對性原理的基礎上建立了
