●特殊および一般相対性原理(訳注:の違い)(Spezielles und allgemeines Relativitätsprinzip)

 これまで論じてきた話の軸になった基本命題はすべて、特殊相対性原理、すなわち、すべての一様な(gleichförmig)運動についての物理的相対性の原理であった。その内容について、もう一度くわしく分析してみよう。
 あらゆる運動は、その概念からして相対的運動としてのみ考えねばならないことは、いつのときでも明らかであった。軌道堤と列車という、何度も用いた例を使えば、そこで起こっている運動の事実は、つぎの二つの形に表現できるのであり、それは、ともに等しく正当である。

(a)列車が軌道堤に対して相対的に運動する
(b)軌道堤が列車に対して相対的に運動する

 これらの表現では、(a)の場合は軌道堤が、(b)の場合は列車が基準体として用いられている。運動を、ただ確定(Feststellung)、ないし記述する(Beschreibung)場合には、その運動に、どのような基準体をあてがおうとも、原理的にはみな同じである(gleichgültig:どうでもいい)。このことは、すでに、いったように自明なことであるが、これと、われわれが「相対性原理」と呼び、われわれの研究の根底に置いた、もっと包括的な言明とを混同してはならない。
 われわれの用いる原理は、たんに、どの出来事を記述するにも、基準体として、列車をとろうが、軌道堤をとろうが、同じであることを主張するだけではない(nicht nur)(というのは、これまた自明なのだから)。わが相対性理論は、それ以上のこと(vielmehr)を主張する---すなわち、

(a)軌道堤を基準体とする場合
(b)列車を基準体とする場合

の経験から与えられる一般自然法則を立てるならば、この一般自然法則(たとえば力学の法則あるいは真空中の光の伝播法則)は、両者の場合、まったく同じになる。これはまた、つぎのようにもいえる。すなわち、自然の諸過程を物理的に記述するにあたって、基準体K、K'のうちのどちらかが他方よりも特別視されない(Für die physikalische Beschreibung der Naturvorgänge ist keiner der Bezugskörper K, K' vor dem anderen ausgezeichnet.)。
 この後者の言明(『自然の諸過程を物理的に記述するにあたって、基準体 K、K'のうちのどちらかが他方よりも特別視されない』)は、前者の言明(『(a)軌道堤を基準体とする場(b)列車を基準体とする場合の経験から与えられる一般自然法則を立てるならば、この一般自然法則(たとえば力学の法則あるいは真空中の光の伝播法則)は、両者の場合、まったく同じになる』)のようには、ア・プリオリ(先験的)に必然的に妥当であるとはいえない。後者の言明は「運動」と「基準体」という概念には、含まれていないし、それから導くこともできない。ただ経験だけが、それらの正否を決定できるのである。
 われわれは、いまや、しかし、これまでの自然法則の定式化にあたって、けっして、すべての基準体Kの同等性を主張したことはなかった。われわれのとった道は、むしろ、つぎのようなものであった。われわれは、まず、以下の仮定から出発した。ガリレイの根本定理---他のすべての質点から十分遠く隔たって孤立している質点(ein sich selbst überlassener, von allen übrigen hinlänglich entferber Massenpunkt)は、一様(等速)かつ直線状に動く---があてはまる運動状態の基準体Kが存在する、という仮定からである。K(ガリレイの基準体)を基準にして、自然法則は、できるだけ簡単であるべきであった。Kを除けば、しかし、Kに対して相対的に、まっすぐ一様な(等速の)回転のない運動(relativ zu K eine geradlinig gleichförmige, rotationsfreie Bewegung)をしているような、すべての基準体K'が、その意味において優遇され(bevorzugt)、自然法則の定式化(Formulierung der Naturgesetze)についてはKとまったく同等であるべきであった。すなわち、これらの基準体は、すべて、ガリレイの基準体と見なされる。これらの基準体に対してのみ、相対性原理があてはまると見なされ、他の(他の運動をする)ものに対しては、あてはまらないとされた。われわれが特殊相対性原理あるいは特殊相対性理論について語るのは、この意味においてである。
 それに対して、「一般相対性原理」のもとに、すべての基準体K、K'……が、その運動状態が、たとえ、どのようなものであろうとも(welches auch deren Bewegungszustand sein mag)、自然の記述(一般自然法則の定式化:Formulierung der allgemeinen Naturgesetze)にさいして同等であるということを、理解しようと思う。しかし、いま、ただちに指摘すべきことは、この定式化を、もっと、あとで明らかになる理由によって、より抽象的なものと置き換えなければならないということである。
 特殊相対性原理の導入が、正当化されてからというものは、一般化を希求する精神の持ち主が、いずれも、一般相対性原理に向かって、あえて一歩を踏み出す誘惑に駆られたのは当然である。しかし、ある簡単な、あきらかに全幅の信頼の置ける考察から、このような研究が、まず、見込みなさそうに思われるのである。読者が、すでに、しばしば、考察の対象になった、一様(等速)運動をする列車内にいると考えよ。列車が、一様に走っている間は、列車が走っていることについて乗客は何も気がつかない。したがって、乗客は、この状況を内心抵抗なく、列車は静止していて軌道堤の方が、動いているように考えることができる。この解釈は、さらに、特殊相対性理論によって物理的にも完全に正しいとされる。
 さてしかし、列車の運動が強くブレーキをかけられるなどによって、一様でないものに変わるときには、乗客は前方に向かって、それに相応する強い衝撃を受けるだろう。列車の加速度運動(die beschleunigte Bewegung des Wagens)は、列車に対して相対的な物体の力学的振る舞いから明らかにされる。すなわち、力学的振る舞いが、前に考察した場合と異なるのである。そして、それゆえに、一様(等速)でない運動をする列車に関しては、静止している列車、あるいは、一様(等速)運動をする列車についてと同じ力学法則が相対的にあてはまることは、ありえないように思える(訳注:und es erscheint deshalb ausgeschlossen zu sein, daß relativ zum ungleichförmig bewegten Wagen die gleichen mechanischen Gesetze(一格) gelten, wie relativ zum ruhenden bzw. gleichförmig bewegten Wagen. 意訳すれば『そして、それゆえに、以下の行には、インテルを入れなければならないように思える。等速でない運動をする列車に相対的にあてはまる力学法則(一般相対性理論);静止した(あるいは)等速の運動をする列車に相対的にあてはまる力学法則(特殊相対性理論)』)。一様でない運動をする列車に関してガリレイの根本原理が、あてはまらないことは、いかなる場合でも明らかである。したがって、一様でない運動については、やむを得ず、一般相対性原理とは違って、一種の物理的実在(訳注:eine Art absolute physikalische Realität:『エーテル』のことを、いっているのだろうか?)を認めたい気持ちに駆られる。しかし、以下の点から、この結論は支持さえないことがわかるであろう。(特殊および一般相対性理論について アルバート・アインシュタイン KM訳 1916年より)

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