回る地球に相対性原理は適用できるのか

地球はゆっくりではあるが自転しながら太陽の周りを公転していますね。
地球はかなり複雑な回転運動をしていることになります。
地球ばかりではなく、月も火星も金星も木星も土星も海王星も天皇制も冥王星も、およそ宇宙に存在する全ての天体はこのような回転運動をしています。
つまり天体は等速運動しているのではなく、すべて加速度運動していることになります。
加速度運動しているものどうしは非慣性系であって、慣性系ではない。
したがって天体に相対性原理は適用できず、この相対性原理を前提とする相対性理論は宇宙に天体に適用することはできないのではありませんか。

No.5 回答者： uen_sap 回答日時： 2015/12/09 17:05

一般相対性理論は加速度系の問題を扱いますが、あなたの言いたいことは何？

適用できますよ。
現にGPSシステムは地球を周回する衛星の運動を相対性理論で解析して、より正確な位置情報を
提供してくれています。
もっと、勉強して下さい。

No.4 回答者： satoumasaru 回答日時： 2015/12/06 22:10

特殊相対論と一般相対論について峻別して考える必要があります。

特殊相対論の定理はふたつです。
１，あらゆる慣性系において物理法則は同等である
２，真空中の光速度は一定である

この相対論の概念を等速度運動（慣性系）だけでなく、加速度運動（広い意味では回転も原則も加速度運動に含まれます）まで拡張したのが一般相対論です。
一般相対論の定理は次のふたつです。
１，局所慣性系において物理法則は同等である
　（非慣性系においても動き次第（自由落下等）によっては局所的に慣性系がつくれる）
２，重力による運動と加速度による運動は区別できない（等価原理）

特殊相対論を非慣性系にまで拡張したのが一般相対論ですが、等価原理により一般相対論は重力をあつかう理論でもあるのです。ただ特殊相対論も一般相対論も日常の生活ではほとんど影響がありません。しかし、光速度に近いスピードの物理法則では特殊相対論が、ただ宇宙レベルの規模の大きい話や、重力がきわめて強い場を考える場合では一般相対論で考える必要があります。例にだされている太陽系の惑星、人工衛星、はては銀河系の回転程度の運動はほとんどニュートン力学で十分足りるのです。

ただ、太陽の重力の影響が強い水星による近日点のごくわずかな移動などは一般相対論でなければ説明がつきません。すでに太陽系の中の一部については一般相対論が適用されているのです。

もっとも、一般相対論は特殊相対論のようにまだ正しいと決まったわけではありません。スカラーテンソル理論、ブランスディッケ理論など競争相手がいるのです。ただ一般相対論がそれらの理論にくらべ簡潔であること、それらの理論は特定のパラメータで一般相対論に一致することから、現時点では一般相対論がもっとも正しいであろうとされています。

No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2015/12/06 08:57

>宇宙に重力のない慣性系はあるのでしょうか？

厳密にはないでしょう。その影響を見積もることは可能です。
影響が充分小さければ重力の一般相対論的な効果を無視して
計算しても支障有りません。

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2015/12/05 09:31

これ、系と運動がごっちゃになってますね。

慣性系で加速度運動を記述することはできます。

問題なのは、重力場のある系は慣性系ではないと
いうことです。

加速まで含めた相対性原理を
一般相対性原理と呼びます。一般相対性理論は
こちらに基づきます。

この回答へのお礼

＞　問題なのは、重力場のある系は慣性系ではないと
いうことです。

宇宙に重力のない慣性系はあるのでしょうか？

お礼日時：2015/12/05 20:30

No.1 回答者： psytex1 回答日時： 2015/12/05 08:41

等速直線運動を扱ったのが特殊相対性理論、

加速系＆重力場を扱ったのが一般相対性理論です。

この回答へのお礼

一般相対性理論であれば確かにそのとおりです。
ありがとうございました。

お礼日時：2015/12/05 20:27