重力加速度

質問

重力加速度は質量に関係なく一定とあります。
しかし加速度は質量が重ければ加速しにくいとあります。

非常に似ているように感じるものが全く違うのでいささか不思議なのですが、
なぜなのでしょうか？

回答No.8

有木 巨智麿（@kothimaro）

物体には、重さがあります。しかし、その重さには2種類あります。地上で物体を持ち上げている時感じる重さと、宇宙空間で物体を動かす時に感じる重さです。
前者は、地球の重力に引かれて落下しようとする物体を、その場に留めておく為に感じる重さです。後者は、静止している物体を動かす時に感じる重さです。他の物体の重力に引かれる性質を重力質量と言い、その場に留まろうとする性質を慣性質量と言います。
物体の落下とは、その場に留まろうとする慣性質量を、落下させようとする重力質量が引く現象です。あらゆる物体においてこの両者の比率が同一なので、物体は質量に関係なく同時に落下するのです。例えば、物体が重くなり重力質量が2倍となっても慣性質量も2倍となります。引く力が2倍となっても、留まろうとする力も2倍となるので、あらゆる物体は同時に落下するのです。
では何故、両者の比率が同一なのでしょうか。相対性理論では、両者は同じ現象であると解釈します。物体を加速する時、その物体にはGが掛かります。また、地上にある物体にも重力によりGが掛かります。この2つが同じ現象であると言うことは、空間そのものが地球の重力により落下していると言う意味です。物質は空間の同じ位置に留まろうとして、空間と共に落下しようとします。それを地表が妨げ物体を反対方向へ加速していると考えます。双方、物体を加速することによりGが掛かり、また重さを感じると考えたのです。これを「等価原理」と言います。こう言う意味で、空間は重力により歪められていると想定します。
しかし、本当に空間が落下しており地表の物体は地面により空の方向へ加速されているとしたら、地表にある物体は46億年間加速され続けその物体の速度は光速に近くなっている筈です。そうなると、それ以外の方向には少しも動けません。何故なら、それ以外の方向へ動くと、その物体は光速を超えてしまうからです。しかし、現実には地表の物体は自由に動かすことが出来ます。従って、空間が落下しているのではないことが分かります。
慣性質量と重力質量とが全く同じなのであるなら、慣性質量も万有引力により生じる現象であると考えざるを得ません。物体間でグラビトンを交換し合うことで重力(万有引力)が生じます。他の物体の無い時、物体は自分自身とグラビトンを交換し合います。過去の自分とグラビトンを交換し合うので、過去の自分の在った位置の方向へ重力により引かれるのです。これが慣性です。双方万有引力により起こる現象なので、あらゆる物質においてその比率は同一なのです。