术语的质量定义是什么(质量定义沿袭)

质量:

  1. 物质的量多少;
  2. 惯性质量——惯性越大,质量越大;
  3. 引力质量——重量越大。质量越大。

我们在研究科学问题的时候,尤其是科学家在搞研究发论文的时候,都会想把“定义”讲清楚。这个规矩并不是一开始就有的。而是,到了牛顿时期才有的,应该说,这是牛顿的工作方法。他在写他的著作《自然哲学的数学原理》时,就在开头10多页各种下定义,是那种很明确的定义。我们熟悉的“质量”和“力”等概念,也是那时候确立下来的。

所以,最早给“质量”下明确定义的人是牛顿,就写在了《自然哲学的数学原理》的开头。他是这么描述的:

物质的量是同一物质的密度和大小联合起来的一种度量。

听起来很抽象有没有?不过没关系,后来的科学家曾经总结过牛顿的工作方法,提出了一个牛顿的激光烈焰剑理论。这个理论说的是:所有不能进行实验和观测的东西都不值得辩论。

所以,既然牛顿给下了定义,他肯定还给了测量质量的方法。这其实就在“质量”的定义下面,他说:通过精确的摆实验,我发现质量和重量成比例。发现没有?牛顿确实提供了测量方法,不仅如此,他这个测量方法就是和重量有关系的。他发现重量和质量是成比例的,即“引力质量”。(改变物体的运动状态)

而惯性的大小正比于质量,且惯性越大,物体的运动状态越不容易被改变。因此他发现惯性和质量成正比,即:”惯性质量”。(维持物体的运动状态)

然后,我们继续思考,质量更大的物体虽然受到了更强的引力,但因为自身的质量很大,所以改变运动状态的难度也很大,加速下落也更费劲。但是问题是,如果我们做一次自由落体实验,就会发现,轻的物体和重的物体会同时落地。

术语的质量定义是什么(质量定义沿袭)(1)

所以,这里的惯性质量和引力质量竟然神奇的相等了,它们是拮抗关系。

后来科学家还发现,不仅如此,类似于库伦力和万有引力,都有类似的情况。它们的强度随着距离的平方减弱,似乎暗示着某种规律。

我们可以想象空气当中有个气球,上面布满了小点,随着气球膨胀,气球表面上单位面积内的小点的浓度是随着尺度的平方在下降的,可是球球表面总的小点的数量其实是不变的。也就是说,引力场和库伦力的电磁场都是球形的。

当然,我们还能得出的是,在这种“场”内,物体的惯性质量等于引力质量。这在广义相对论当中,也被叫做等效原理。

术语的质量定义是什么(质量定义沿袭)(2)

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