盒中运动的等效原理：爱因斯坦的新发现

在另一个著名的思想实验中，爱因斯坦又有了新的发现。想象一个物理学家在一个盒子中苏醒，他不知道，这个盒子已经离开地球，现在正在外太空中做匀速运动。如果物理学家在盒子中扔东西，在惯性影响下，这些东西应该会落到盒子的“底部”，其运动方向与盒子的运动方向相反。按照伽利略和牛顿的说法，无论物理学家扔什么，无论质量多大，成分是什么，它们的运动应该都是类似的。基于观察，物理学家可以得出盒子里存在引力场。

呕吐彗星

为了训练宇航员，美国航空航天局将飞机改装，使其可以沿抛物线飞行，模拟自由落体运动，由此宇航员可以体验近20秒的失重飞行。这架著名的飞机被称为“失重奇迹”，又因为失重会使某些人呕吐，它还被称为“呕吐彗星”。在研发的飞行路线中，飞机可以飞40到60个抛物线。首先，飞行员驾驶飞机呈45度角起飞，然后减小油门让飞机减速，之后使飞机头朝下完成抛物线飞行。当飞机完成俯冲开始上升时，乘客和机组人员能感受到两倍于平常引力的力。(www.xing528.com)

爱因斯坦认为这并非一个类似引力场的效应，这就是一个引力场。他提出了等效原理，即匀速运动的效应与引力的效应无法区分。加速运动也会产生引力场。爱因斯坦的等效原理认为，盒子中的物理学家是否在做加速运动取决于观察的视角。盒子中的物理学家会认为自己就是一个引力场，没有加速，但盒子外的观察者则认为盒子正在失重空间做匀加速运动。这两种观察视角都具有说服力，这说明惯性质量和引力质量等同。