一般相対性の確認の時系列的記述
アインシュタイン博士は特殊相対性理論を発表した後も、慣性系という特別な条件のもとでなく、もっと一般的な何の制約条件のない状況で相対性が成り立つ事例はないものかと考えていました。一般的な状況というのは特殊相対論の成り立つ「慣性系」のみならず加速度系もふくめた状況です。慣性系はその一部として含まれるのです。加速度系とは次のような関係のことです。地上にじっと立っている太郎さんがいます。一方電車に花子さんが乗っていて、電車が発車しつつあるときです。電車は速度０からある速度に到達するまでは速度を増加させます。ですからある速度になり、それ以上は加速しない場合はそこまでが加速系になります。新幹線などは最高時速３００キロとしますと時速３００キロになるまでのあいだが「加速系」になります。
ところでアインシュタイン博士は地球の重力について考えていました。あるときふと考えました。「綱の切れたエレベ－タの中では皆宙に浮いた状態になるだろう」と。つまり綱が切れて、自由落下という加速度運動する状況を考えたのです。「重力場の中では自由落下という加速度運動をすると宙に浮いた無重力状態になる。無重力状態は力が働いていないので慣性系である」「重力場では加速度系と慣性系は同等である（等価原理）」この様なことに気がつきました。慣性系は既に「相対的」であることが分かっていましたので、慣性系と同等であることになった「加速系も相対的」であることになります。こうして加速系も相対的であるという一般相対性が確認できたのです。慣性質量と重力質量が一致するという議論もここが出発点になっています。こうして重力場という最もありふれた場面で一般相対性は確認されたのです。