升降机中的人

1915年左右，爱因斯坦把他的相对论进一步扩展到非匀速运动，讨论这个问题最容易的方法就是考察升降机中的人。

假定这个房间是一架升降机，支架断了，我们自由落体下降，下降速度持续增加。

我们通过物理实验来体验时间，升降机就是实验室，我们将从头开始并尝试发现一切“自然”法则——自然即升降机中的人所解释的自然，这在相当大程度上是在陆地上的实验中早已发现的科学历史的重复，但是其间存在一个显著的差别。

我进行了将握在手中的一个苹果降落的实验，苹果不能比以前的实验降落更多。你们记得我们的升降机以及升降机内的所有的东西都在自由降落，结果苹果依然与我的手保持着位置。科学史上有一件对于升降机中的人不可重复的偶然事件——牛顿和苹果树。引导星球沿轨道运行的作用力与我们普遍经验中使苹果下坠的作用力相同这一重大概念，因为在升降机中苹果并不掉下，这个普遍经验失效了。

我想，我们现在有充分的证据证明，在升降机中所确定的科学法则，在其他所有方面将与那些在传统条件下确定的法则相一致。除了这个以外，在升降机中的人就可以得到我们所熟悉的所有的“自然”法则，而且可以和我们得到它们时的形式如出一辙，只有使苹果掉落的力在法则体系中不存在。

我相信，升降机中的观察者们通常具有以自我为中心的态度，即呈现给我的世界的面貌才是那个自然界。对他们而言，将生命消耗在升降机中降落一点也不令他们震惊，他们会觉得栖息在地球表面反而倒很奇怪。因此尽管他们可能盘算过，对处于这种奇怪状态的人们而言，苹果似乎具有令人困惑的坠落习惯，但他们不再会比我们更为认真地对待有关苹果掉落方式的经验。

我们认真地对待他们的经验了吗？或换言之——在降落的升降机中的观察者所得出的自然法则体系相较于在陆地上的观察者所得出的自然法则体系，它们的相对重要性是什么？这一套体系比另一套更真实吗？这一方比那一方更有优势吗？显然，两者之间的差异——如果有的话，来自于这个事实，即那些法则要参考不同的时间和空间体系，在我们的体系中坚实的大地处于静止，同样的，在他们的体系中升降机处于静止。此前，我们已经知道使用不同体系的观察者的例子，但是那些体系都具有不同的均匀速度，而升降机的速度是持续增加的——即具有加速度。我们能否把我们有关“自然”与空间和时间体系无关的原理扩展到加速体系，由此没有一个体系能够优于任何其他体系吗？我想我们能，所引发的唯一的疑虑是我们能否不应该把升降机中的人的体系看作优于我们的普通体系，而只把它看作是同等的体系。

当我们站在地上时，大地分子便以相当于十石［重量名，约14磅（约6.35千克）］重量的力击打着我们的靴底而支撑着我们。但果真如此的话，我们应该通过地板的间隙掉下去了。我们经受着持续和猛烈的连续击打。如今，这种情形很难被视为对于我们自然环境公正考察的理想条件，所以如果这样的处理，蒙受苦痛的我们的感觉给出对世界戴着有色眼镜的见解是不足为奇的。我们的身体被看作考察世界所使用的科学仪器，当电流计用于观测时，我们不会准许任何人击打它。同样地，当人类的身体作为获取科学知识的通道手段而使用时，优先要避免人的身体受到击打，当我们不被支持时，便摆脱了这种击打。

接着，让我们跳下断崖，以便可以假定自然未受干扰。或者，如果说服自己你的身体并未下落是否对你而言是个奇怪的事，[1]那么让我们再次进入下落的升降机里。这里没有什么东西需要支撑，我们的身体、我们的电流计以及所有的测量设备都免予击打，所以它们的示数能够毫不迟疑地被接收。下降的升降机的空间和时间体系，对没有支撑的观察者而言是自然的体系，在这些有利状态下所确定的自然法则至少比起通过参考其他体系所建立的那些法则来，其地位并不低下。

我另做一个实验。这一次我拿两个苹果，让它们在升降机相对的两端下落，将会发生什么呢？开始时并没有发生什么事，苹果还是在位于脱手的地方。但是让我们走到升降机外面停留片刻来观察这个实验，两个苹果被重力拖向地球中心。当它们接近地心时，它们的轨迹逐渐汇集在地心相遇。现在再回到升降机，首先看到的是苹果还处于升降机地板上方的位置，但是现在我们注意到，它们互相向对方漂移，在升降机通过地心的瞬间（从升降机外的一个观察者看），它们便相遇了。即使升降机中的苹果没有坠落到地板的倾向，然而有关它们的行为依然神秘。所以升降机中的牛顿，依然会发现，引导星球沿轨道运行的作用力，与在我们家附近玩这些苹果游戏的作用力是相同的。

总结一下，重力具有相对特性和绝对特性，对我们印象最深的特性是重力的相对特性——相对于体系的特性。这个体系除了是我们普遍应用的以外，没有什么特别意义。这个特性对于升降机中的人的体系而言完全消失了，因而我们应该在试图形成一幅重力的绝对图景时抛开这个特性。但在这里也常常存在一些绝对的东西，我们必须尝试对其进行适当的描述。为了我当下就要解释的理由，我们发现能够把重力描述为空间和时间的弯曲。