Il dubbio è presto risolto: le due affermazioni sono entrambe vere perché ciascuna si riferisce ad un punto di vista diverso.
Se guardiamo un’astronave in orbita, non essendoci alcun sostegno, dal punto di vista di chi è fermo sulla superficie terrestre l’astronave e il suo contenuto vengono attirati verso il basso dalla sola forza di gravità. Dato che l’accelerazione conseguente alla forza di gravità è indipendente dalla massa degli oggetti che la subiscono, tutti gli oggetti nell’astronave e l’astronave stessa si muovono con la stessa identica accelerazione verso la Terra. Di conseguenza se un astronauta posiziona un oggetto in un punto qualunque, anche a mezz’aria senza sostegno, l’oggetto resterà fermo rispetto all’astronave perché si starà già muovendo con la accelerazione provocata dalla gravità. Questo meccanismo è stato sfruttato, ad esempio, per le riprese delle scene interne alla navicella Apollo nel film Apollo 13: l’assenza di gravità sperimentata dagli astronauti quando si allontanano molto dalal Terra è stata riprodotta montando il set dentro un aereo portato ad alta quota a cui successivamente sono stati spenti i motori per poi riaccenderlo quando la quota diventava eccessivamente bassa. Durante tutto il periodo di spegnimento dei motori l’aereo era in caduta libera e al suo interno tutto funzionava come se la gravità non ci fosse.
Se analizziamo la cosa dal punto di vista di un astronauta in orbita diamo una spiegazione diversa. Il sistema di riferimento solidale con l’astronave non è inerziale. Quindi il moto di un oggetto al suo interno può essere descritto dalle leggi della Meccanica di Newton solo a patto di aggiungere alle forze usuali un nuovo tipo di forze: le forze di inerzia. Sono forze non generate da oggetti specifici che sono sempre uguali al prodotto tra massa dell’oggetto su cui agiscono e l’accelerazione del sistema di riferimento non inerziale con la stessa direzione dell’accelerazione del sistema e verso opposto. Nel caso in cui il sistema di riferimento sia in rotazione intorno ad un punto fisso (come per un’astronave in orbita) la forza di inerzia in questione è la forza centrifuga che punta verso l’esterno della traiettoria circolare. Pertanto, dal punto di vista dell’astronauta, esso subisce due forze: la forza di gravità che lo tira verso la Terra e la forza centrifuga che lo spinge in verso opposto. Se l’astronave è in orbita l’accelerazione centripeta, che genera la forza centrifuga, è tale da rendere queste due forze esattamente uguali e opposte e quindi la forza netta misurata dall’astronauta è zero.
In realtà l’effetto è lo stesso ma il tutto dipende dal punto di vista. Chi si trova sulla Terra vede solo la forza di gravità ma vede l’astronave e tutto il suo contenuto che "cadono", con la caduta compensata dalla rotazione che di fatto mantiene l’astronave sempre alla stessa distanza. Chi si trova sull’astronave si considera fermo rispetto ad essa ma percepisce una forza agguntiva, quella centrifuga, che cancella gli effetti della forza di gravità.