「慣性力」を”見かけの力”と定義しているのは何故？

質問

「慣性力」を”見かけの力”と定義しているのは何故なのでしょうか？

実際に車に乗っているときにアクセルを踏んで加速している時やブレーキを踏んで減速している時に，加減速に対する抵抗力，つまり慣性力を確かに感じるので，見かけの力ではなく実際に働いている力なのだとおもうのですが．．．振動モード解析で著名な長松氏の書籍にも，「振動している物体には抵抗力が働いていて，慣性力と弾性力と粘性抵抗力の三つであり，慣性力は物体の速度変化に対する抵抗力である」として説明されています．

それとも，慣性力を実際の力と定義してしまうとニュートン力学が成り立たないから，あえて慣性力を見かけの力と定義しているのでしょうか？

回答No.8

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#7です。

＞・・・等価原理に則ると，(人工では無い)普通の重力も慣性力になりますよね．重力と慣性力が等価ということは，重力も見かけの力となってしまいませんか？

　手強いなぁ～(^^;)。
　アインシュタインは物理法則の不変性という事を重視しました。特殊相対性理論では、任意の慣性系で物理法則が不変である事が基本的な出発点です（特殊相対性原理）。一般相対性理論では、物理法則の不変性が等価原理を通じて加速度系にまで拡張されます。慣性力は、それに作用されてる観測者当人にとっては、発生源を持つ本当の力と見分けがつきません。本当の力と全く同じ物理効果をもたらすからです。これはニュートン力学でも同じですけれど、それを光と重力の関係にまで拡げた点は半端ないですよね。
　見分けがつかないのは、慣性力が作用しているその場所を見てる限りにおいては、です。エレベーターの外を見ないと本当の力かどうかは不明です。外を見たら地球があったので、地球の重力による自由落下だったと気づくわけです。この点がニュートンの第一法則の本当の意味だと思います。力のあるなしは経験的に判定できるという、ほとんど注目されない暗黙の大前提です。
　一般相対性理論においても加速度による疑似（？）重力と、質量を発生源とする重力は区別されます。加速度系における観測では、慣性力により一瞬で宇宙全体を無重力状態にしたり、逆に宇宙全体に同一の重力（加速度）を加えたりできますが、まぁ～常識的に考えてそれはないよねと(^^;)。これを大域的重力は、加速度による局所重力では消去できないとか言うそうです。やっぱり外を見てる訳ですよ。なので、自由粒子の運動方程式の解は等速直線運動だからニュートンの第一法則は不要だといったマッハの考えは、やはり「やり過ぎだ」と現在ではみなされています。この考えは力の概念を明確化するにあたって、歴史的に非常に重要な意義があったんですが。
　面白いのは、慣性力は観測者当の本人にとっては本当の力と変わらない物理効果をもたらすので、少なくとも重力による運動に関しては、一般相対性理論では運動方程式が不要になります。重力によって曲がった時空を等速直線運動（？）するだけだと。もちろん特殊相対性理論に合うように拡張された相対論的力学の運動方程式を使ってもいいんですが・・・(^^;)。

　余談ですが、自分も工学系です(^^)。