当我第一次听说惯性质量和引力质量,是两个不同的物理量时非常惊讶,但是稍微一深究,就会发现两者确实存在本质的区别。
1、惯性质量:描物体惯性大小的量,也可以理解为物体产生惯性大小的能力;
2、引力质量:描述物体产生万有引力大小的量,也可以理解为物体产生引力大小的能力;
两者一对比,本质就是惯性力和引力的对比,当然是不同的物理量,所以惯性质量和引力质量是有本质区别的,两者只是单位一样而已。
很多人理所当然地认为:惯性质量和引力质量,都是质量,没有区别。
就如古人理所当然地认为:不受力的物体会向下落、只有力才能使物体运动、太阳绕着地球转一样。这就是一个常识误区。
“两个铁球同时落地”实验众人皆知,伽利略还从逻辑上,论证过这个问题,叫做——落体佯谬。
在“惯性质量等于引力质量”的前提下,我们很容易推导出“两个铁球同时落地”的结论。
那么问题来了!
要是“惯性质量≠引力质量”,会出现两个铁球不同时落地吗?我们假设两者相差系数α,
即m(引)=αm(惯),
于是有:
GMm(引)/r^2=m(惯)a;
那么改变后的重力加速度a=αg;
即是说,惯性质量≠引力质量的话,两个铁球还是会同时落地,只是重力加速度变了,变为原来的α倍。
惯性质量等于引力质量,在科学历史上,很长一段时间都是未解之谜,牛顿力学解释不了其中原因。
直到1915年,爱因斯坦把惯性质量等于引力质量(α=1),作为基本假设,即等效原理,建立了广义相对论。
人们才真正明白“惯性质量等于引力质量”的深层含义,惯性质量和引力质量是广义相对论下,同一本质的不同表现而已。
另外,实验物理学家们,也在实验上验证了该原理,实验精度达到10^(-12)数量级,均证实了“α=1”,至少目前的实验手段,看不出任何偏差。
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