Künstliche Schwerkraft
Im 20. Jahrhundert stellte Einsteins Äquivalenzprinzip alle Beobachter, die sich bewegen oder beschleunigen, auf die gleiche Grundlage. Einstein fasste diesen Begriff in einem Postulat zusammen:
Prinzip der Äquivalenz:
Ein Beobachter kann in keiner Weise feststellen, ob sich das Labor, das er einnimmt, in einem gleichmäßigen Gravitationsfeld befindet oder in einem Referenzrahmen, der sich relativ zu einem Trägheitsrahmen beschleunigt.
Dies führte zu einer Unklarheit darüber, was genau unter Schwerkraft und Gewicht zu verstehen ist . Eine Skala in einem Beschleunigungsaufzug kann nicht von einer Skala in einem Gravitationsfeld unterschieden werden. Die Schwerkraft und das Gewicht wurden dadurch zu im Wesentlichen rahmenabhängigen Größen. Nach der allgemeinen Relativitätstheorie sind Gravitation und Trägheitsmasse keine unterschiedlichen Eigenschaften der Materie, sondern zwei Aspekte einer fundamentalen und einer einzigen Eigenschaft der Materie.
In Situationen, in denen die Gravitation fehlt, das gewählte Koordinatensystem jedoch nicht träge ist, sondern mit dem Beobachter beschleunigt wird, werden die von den Beobachtern in diesen Koordinatensystemen empfundenen g-Kräfte und entsprechenden geeigneten Beschleunigungen durch die mechanischen Kräfte verursacht, die in solchen Fällen ihrem Gewicht widerstehen systeme. Die realistischste Methode zur Erzeugung künstlicher Schwerkraft , beispielsweise an Bord einer Raumstation, kann in einem rotierenden Raumschiff nachgebildet werden. Objekte im Inneren würden in Richtung Rumpf geschoben und sie werden etwas Gewicht haben. Dieses Gewicht wird durch fiktive Kräfte oder ” Trägheitskräfte ” erzeugt, die in allen solchen beschleunigten Koordinatensystemen auftreten. Im Gegensatz zur realen Schwerkraft, die in Richtung eines Planetenmittelpunkts zieht, drückt die zentripetale Kraft in Richtung der Rotationsachse.
