网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

物体是因为有质量才有惯性,还是有惯性才有质量?

0
分享至

按照公认的说法,质量是反映物体运动状态变化的难易程度,即惯性的度量。有了质量才有惯性,质量决定惯性。根据标准模型,质量肯定不是来源于惯性,它是来自于“希格斯场”,人们常说的“上帝粒子”就是希格斯场的场量子化激发,希格斯场(粒子)引起自发对称性破缺,将能量赋予粒子质量。2013年3月已在欧洲大型强子对撞机上发现了“上帝粒子”。

希格斯粒子存在的实体

牛顿对惯性、质量和引力的认识

而按牛顿力学(牛顿第二定律)理解,惯性是来源于质量,质量是惯性的唯一量度,惯性大小是物体自身质量大小的直接体现,惯性是物体自身的固有属性,与别的物体无关。

随后,牛顿发现万有引力定律,这个定律表明质量是物体之间吸引力大小的度量,即质量越大,它们之间的引力越大。为了区别于惯性量度,人们把这个质量称为“引力质量”,而把惯性量度的质量称为“惯性质量”。牛顿并没有把两种质量联系起来,他把它们看成是相互独立的物理现象。

马赫对惯性的看法――马赫原理

十九世纪奥地利物理学家恩斯特·马赫对牛顿的“惯性”的概念并不满意,对此提出批判,他认为惯性不是物体自身的固有属性,而是宇宙中其他物质作用的结果,在非惯性系中物体所受的“惯性力”不是虚拟的(在惯性系中是感不到惯性力的),而是一种引力表现,是宇宙中其他物质对它的总作用。也就是说加速物质会受到惯性力,是因为它相对全宇宙所有物质加速,这就相当于全宇宙物质对于它作反向加速,因而对该物体有一个作用。马赫认为惯性应该是一种现象,而非属性,其背后应该有更深刻的本质东西。

但马赫认为在一个没有任何引力作用的太空中(实际上绝不存在这样一个地方),物体就不会有惯性的论断也是轻率的。因为无论什么情况下(包括没有任何引力的太空),如果物体没有惯性,就意味着没有规律,它会无缘无故地动起来,也会无缘无故地停下来;给它一个力,不需要任何启动时间就会动起来,而撤走力后,会即时停止运动,并没有“减速时间”,因而否定了真正的运动和空间的物质性。从骨子里也否定了事物之间的相互联系,陷入了偏面、孤立、静止的形而上学。

爱因斯坦的看法

爱因斯坦凭着自身独特的敏锐洞察力,从人们习以为常的引力质量总是和惯性质量成正比的事实出发,总结了前人对惯性的认识,特别是总结了马赫的认识(爱因斯坦称其思想为“马赫原理”):爱因斯坦认为引力质量和惯性质量是等效的,局域引力(引力不是均匀的)等效于虚拟的“惯性力”,如果选取合适的物理单位,引力质量和惯性质量的比例系数可以变为1,也就是说引力质量等于惯性质量,引力就是惯性力。在此认识基础上,他进一步强化了这种等效:提出局域引力场(或者叫无限小的弯曲时空)等效于惯性场(系),即不仅仅是力的等效,而是参考系内的一切等效,一切物理定律等效,爱因斯坦最终以此为基本原理建立起广义相对论。

广义相对论的核心可以用两句话来概括:物质告诉时空怎样弯曲,时空告诉物质怎样运动。

时空弯曲形成了引力场,产生了引力,而引力质量越大,时空的弯曲程度越大,引力场就越强,引力就越大。从这个意义上说,引力质量又是时空弯曲程度的量度,那么根据等效原理,惯性质量也会有时空弯曲效应,这就是狭义相对论中所说高速运动的物体会出现“钟慢尺缩”等时空弯曲现象的原因。总之在广义相对论中,惯性质量等于引力质量,所谓的引力就是惯性力(上面说过,只有在非惯性系中才能体现出惯性力,因此非惯性系可以看作是惯性系加上引力),惯性力是虚拟假想的效应,那引力就也是一种效应。

爱因斯坦尽管认为惯性与引力有关,但他并不认为引力是万物之间的相互作用,他认为引力只不过是物质本身引起的时空弯曲的几何效应,与其他物质无关。

因而根据等效原理,惯性力同样也是物质自身引起的,与其他物质无关。说白了,惯性依然是物质自身的固有属性,而非马赫所认为的是宇宙中其他物质的共同作用结果。事实上,即使物体处于没有任何引力的太空,它仍然有“惯性”运动,因为运动是物质的存在形式和存在表现,不运动,物质就不会存在,质量更谈不上,物质(质量)和运动是不可分割的。当然如果没有别的物质,这个物体也不会存在,更谈不上运动和惯性。

那质量和惯性的关系到底如何?

从上叙述可知,爱因斯坦认为质量大小决定时空弯曲度――引力场的强弱,而引力等价于惯性力,因此从这个意义上说,质量决定了惯性。比如说,光子的静质量为0,因此光的传播就没有惯性,也不需要惯性,光速只是时空的固有振荡。另外,光的传播不需要介质,因此也不存在介质有没有惯性的问题。

也许有人会说,不论是引力质量,还是惯性质量的测量都离不开力,引力质量要利用重力加速度和引力,惯性质量要用非惯性系的运动加速度和力,没有力可以说就体现不出质量,质量成了力的度量。与其说是质量引起了时空弯曲,不如说是质量度量的力引起了时空弯曲。从这个角度上看,似乎是惯性(力)决定了质量。至于力是什么?从微观上研究吧。哈哈,这是对广义相对论引力理论的另类解释,对错,咱们在这里不讨论,我只能说“质量”、“惯性”、“引力”这些概念是为了更好地理解和陈述,都是人为的意识概括,而非事物本身。

我们可以用大家都能理解的语言做一总结,大家意会就好:既然惯性是物质的固有属性,自然是有了物质才有惯性,而质量也是物质的一种属性,甚至是物质比较本质的具有代表性的表现属性,质量应该比惯性更基本,退一万步讲,质量和惯性应该是物质的一体两面,是物质的两种不同表现,其本质是一样的。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
第一位到纪念堂瞻仰毛主席遗容的是谁?三位旅居海外的子孙最迫切

第一位到纪念堂瞻仰毛主席遗容的是谁?三位旅居海外的子孙最迫切

大运河时空
2026-02-06 14:45:03
比恒大还惨!中国第二大民企倒了,负债7500亿,创始人被带走

比恒大还惨!中国第二大民企倒了,负债7500亿,创始人被带走

芳芳历史烩
2025-12-25 20:32:52
今天不谈某虎,聊一聊揭露爱泼斯坦案的调查记者布朗

今天不谈某虎,聊一聊揭露爱泼斯坦案的调查记者布朗

近距离
2026-02-06 15:44:24
快手色情直播刷屏,终领1.2亿罚单

快手色情直播刷屏,终领1.2亿罚单

财视传播
2026-02-06 17:41:31
有人说谭松韵长得还行,见了真人我才明白,这简直是美得无法低调

有人说谭松韵长得还行,见了真人我才明白,这简直是美得无法低调

TVB的四小花
2026-01-31 10:05:37
脸都不要了!旅日大熊猫回国后,日本开始造谣:中国会吃掉熊猫

脸都不要了!旅日大熊猫回国后,日本开始造谣:中国会吃掉熊猫

鲸探所长
2026-02-05 16:49:28
你敢信?一群刚从中国回去的老外,对着自家的西餐,愣是吃不了了

你敢信?一群刚从中国回去的老外,对着自家的西餐,愣是吃不了了

老谢谈史
2026-02-06 12:36:54
仅一夜,10笔交易达成,湖人2换1,快船2换5,3条大鱼被迫留队

仅一夜,10笔交易达成,湖人2换1,快船2换5,3条大鱼被迫留队

毒舌NBA
2026-02-06 06:17:17
东风奕派发布情况声明:eπ007事故监控视频在网络平台传播,视频记录的事故发生于2025年,事故是车辆与货车高速碰撞后引发

东风奕派发布情况声明:eπ007事故监控视频在网络平台传播,视频记录的事故发生于2025年,事故是车辆与货车高速碰撞后引发

大风新闻
2026-02-05 17:48:02
小玥儿神情忧伤惹人疼,具俊晔新行程曝光,汪小菲的话有人懂了

小玥儿神情忧伤惹人疼,具俊晔新行程曝光,汪小菲的话有人懂了

瓜汁橘长Dr
2026-02-06 11:05:38
阿斯:阿韦洛亚希望皇马球员踢惯用位置,巴尔韦德将回到中场

阿斯:阿韦洛亚希望皇马球员踢惯用位置,巴尔韦德将回到中场

懂球帝
2026-02-06 19:45:09
纪实:两赌徒徒步3天3夜,从杭州走到上海搞钱,竟将一家三口灭门

纪实:两赌徒徒步3天3夜,从杭州走到上海搞钱,竟将一家三口灭门

人间六月天
2025-02-19 13:37:33
字母哥留在雄鹿后发声:传奇从不会主动追逐 只会自带引力

字母哥留在雄鹿后发声:传奇从不会主动追逐 只会自带引力

罗说NBA
2026-02-06 06:07:38
微博之夜太真实!宋祖儿瘦成纸片,童瑶假发尴尬,杨紫脸咋瘪成这

微博之夜太真实!宋祖儿瘦成纸片,童瑶假发尴尬,杨紫脸咋瘪成这

荒野老五
2026-02-06 13:15:36
闫学晶被曝新动态,求赵本山拉一把被拒,老赵当年就看出来了

闫学晶被曝新动态,求赵本山拉一把被拒,老赵当年就看出来了

非常先生看娱乐
2026-02-06 17:35:21
这种饮料正在摧毁你的胰岛细胞!很多糖尿病,都和这种饮料有关!

这种饮料正在摧毁你的胰岛细胞!很多糖尿病,都和这种饮料有关!

蜉蝣说
2026-01-29 14:46:50
意想不到!被中国用核武器轰炸45次的罗布泊,现在竟然变成了这样

意想不到!被中国用核武器轰炸45次的罗布泊,现在竟然变成了这样

夕阳渡史人
2026-02-06 09:59:59
有一种痛苦叫“买了第四代住宅”,幻想很高级,入住后一言难尽!

有一种痛苦叫“买了第四代住宅”,幻想很高级,入住后一言难尽!

装修秀
2025-12-11 10:45:03
马斯克背后的女人曝光!她给中国父母上的最狠的一课:做一个“自私”的妈妈!

马斯克背后的女人曝光!她给中国父母上的最狠的一课:做一个“自私”的妈妈!

一刻talks丨硬科技趣思想
2026-01-31 20:34:10
国乒冰火两重天!张本智和克星赢球仍出局!王艺迪输日本后晋级,亚洲杯6人过关!

国乒冰火两重天!张本智和克星赢球仍出局!王艺迪输日本后晋级,亚洲杯6人过关!

好乒乓
2026-02-06 15:28:38
2026-02-06 20:40:49
宇宙时空 incentive-icons
宇宙时空
热衷于宇宙和时空探索
12590文章数 96194关注度
往期回顾 全部

科技要闻

独角兽版图巨变:SpaceX奔万亿 中美差在哪

头条要闻

三只羊拿下"无语哥"全球运营权 部分主播复播风格已变

头条要闻

三只羊拿下"无语哥"全球运营权 部分主播复播风格已变

体育要闻

西甲射手榜第2,身价不到姆巴佩1/40

娱乐要闻

微博之夜红毯好精彩,堪比婚礼现场

财经要闻

爱尔眼科董事长旗下7家精神病院骗保

汽车要闻

宝马"本命年"关键词:20款新车与"新世代"耐力赛

态度原创

房产
本地
旅游
艺术
公开课

房产要闻

新春三亚置业,看过这个热盘再说!

本地新闻

围观了北京第一届黑色羽绒服大赛,我笑疯了

旅游要闻

东莞推出5条“游购东莞”线路,诚邀市民游客在莞过大年

艺术要闻

Kristin Vestgard:挪威当代画家

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版