大学物理问题,引力质量与惯性质量有什么不同吗?为什么?
引力质量和惯性质量相等吗?引力质量与惯性质量的关系
设有A、B两个物体,他们惯性质量分别为Ma,Mb。引力质量为M`a,M`b。 把A、B两个物体放在地球(质量M,半径R,W为重力质量)上的同一点,则他们所受到的地球引力分别为: Fa=G(M*M`a)^(R*R)=Wa,Fb=G(M*M`b)^(R*R)=Wb. 若将以上两式相比,则得: Wa:Wb=M`a:M`b (1) 即,引力质量与惯性质量的关系为:A、B物体所受重力的比等于他们的引力质量的比。
不论是引力场给与物体的作用力得到质量的特点,还是给物体施加作用力改变物体运动状态所表现出的物体质量的特点。只要作用力的属性是相同的,那么物体的质量属性就是相同的。但实际上物体的质量和作用力都是采用循环定义的。用作用力去定量物体的质量或者用物体的质量去定量作用力。另一方面是,不论是引力还是我们给物体施加的作用力,都是力,都具有力的属性,在这方面,是没有区别的。因此两种质量是没有区别的。或者惯性质量和引力质量的属性是相同的,甚至可以说,两种质量没有任何的区别,唯一存在区别的是采用的定量方法不同。
引力质量与惯性质量若不相等,则会出现什么物理效应?
假设某人在两个世界A和B,他的引力质量相等,但惯性质量A>B,此外都相同,由于在两个世界中同样的有相同的引力质量故所受引力相同,但在A世界有更大的惯性质量,故自由落体时加速度更小,也就是说相对于B世界,A世界中的人在其余条件相同的情况下失重了!
天体运动被打乱
两者不同,引起质量亏损。时空出现扭曲。能量等很难守恒。故这是不可能的。
引力质量是否真能和惯性质量等价?
按照相对论物质的引力质量只能按照光速影响其他物质,产生可观测的效应,那么问题来了,如果物质光速运行,比如光子,那么它的引力质量照理说就永远不能达到与它运动方向相反的物质上... 按照相对论物质的引力质量只能按照光速影响其他物质,产生可观测的效应,那么问题来了,如果物质光速运行,比如光子,那么它的引力质量照理说就永远不能达到与它运动方向相反的物质上,这样观测出来其引力质量就是零,但是其惯性质量可以作用于在它运动方向上的物质而被观测出来,比如影响彗星彗尾的光压,那么引力质量就不能等价于惯性质量,广义相对论的理论基础就有问题? 展开到目前为止,可以说的是:在目前最好的测量仪器的精度范围内,引力质量与惯性质量精确相等。
引力质量与惯性质量不是一回事,这是物理学家早就注意到的。数百年来,物理学家不停地在寻找质量的本质,以试图解释什么是引力?什么是惯性?但直到目前为止,当前所有的理论(包括相对论)都没有搞明白。例如,爱因斯坦说,根本就没有引力,有的只是空间的弯曲和变形,物体只是在弯曲的时空中做惯性运动。但质量为什么会使时空弯曲?爱因斯坦回答不了。但显然,引力来源于质量。
惯性也是如此。在课本中,都是说:惯性是物体保持原有运动状态的能力,是物体的基本(或固有)属性。但物体为什么会有这个属性?同样无法解释。但可以肯定的是,惯性同样来源于质量。
所以,引力质量究竟能不能等价于惯性质量?还需要等待“质量是什么?”这个问题的答案。
怎么理解引力质量与惯性质量
引力质量和惯性质量在力学的属性上是完全相同没有区别的我们排除掉特殊的物质所具有的特殊性。 利用物体本身具有的惯性,给这个物体施加一个矢量的作用力,那么这个物体会在这个作用力的作用下发生存在状态的改变。这一点是所有特定质量的物质都具备的。我们通常将这种方法所测得的质量叫做惯性质量。具体的方法则是: 在物体处于特定存在状态的时候,如果要改变这种存在状态,那么必然要对这个物体施加作用力,根据牛顿第二运动定律,我们可以得到,在物体所受到的作用力不变的情况下,物体的质量同加速度成反比。我们只要测定了作用力的大小和物体加速度的大小,那么就可以确定物体的质量。 处于引力场中的具有质量的物质,都会受到引力的作用。在同一引力场强度下,物体所受到的作用力同物体的质量成正比。我们通常将这种方法得出的质量叫做引力质量。我们现在所应用的质量模式可以认为是引力质量模式。因为引力质量是我们采用质量的定义所得到的最初的模式。 但实际上,这样的一种经验结论是通过对大量的处于地球引力场中的物体进行观察所得出的结论,开创性的贡献可以认为是由牛顿先生来完成的。 我们虽然可以采用两种方法得到物体的质量。但是这两种物体的质量定量的模式在属性上都是相同的,都是采用作用力的方法进行定量。不论是引力场给与物体的作用力得到质量的特点,还是给物体施加作用力改变物体运动状态所表现出的物体质量的特点。只要作用力的属性是相同的,那么物体的质量属性就是相同的。但实际上物体的质量和作用力都是采用循环定义的。用作用力去定量物体的质量或者用物体的质量去定量作用力。另一方面是,不论是引力还是我们给物体施加的作用力,都是力,都具有力的属性,在这方面,是没有区别的。因此两种质量是没有区别的。或者惯性质量和引力质量的属性是相同的,甚至可以说,两种质量没有任何的区别,唯一存在区别的是采用的定量方法不同。
日常经验表明,物体愈重,要改变它的运动状态就愈难.这就是说,物体的引力质量愈大,它的惯性质量也就愈大,非常精密的实验证明,任何物体的惯性质量同它的引力质量严格地成正比例.假如我们选择适当的单位,就可以使物体的引力质量的数值等于它的惯性质量的数值,即m引=m惯.
这样我们能不能说,物体的引力质量就是它的惯性质量呢?问得更明确些,惯性是否就是引力场的源泉呢?当然不是.惯性是物体抵抗外力改变其机械运动状态的本领,引力场的源泉是物体产生引力场的本领,这是物体两种完全不同的属性,绝不能混为一谈.只是由于它们之间存在着严格的正比关系,我们可以将物体的引力质量作为它的惯性的量度,反之亦然.
引力质量与惯性质量有什么区别和联系?
日常经验表明,物体愈重,要改变它的运动状态就愈难.这就是说,物体的引力质量愈大,它的惯性质量也就愈大,非常精密的实验证明,任何物体的惯性质量同它的引力质量严格地成正比例.假如我们选择适当的单位,就可以使物体的引力质量的数值等于它的惯性质量的数值,即m引=m惯. 这样我们能不能说,物体的引力质量就是它的惯性质量呢?问得更明确些,惯性是否就是引力场的源泉呢?当然不是.惯性是物体抵抗外力改变其机械运动状态的本领,引力场的源泉是物体产生引力场的本领,这是物体两种完全不同的属性,绝不能混为一谈.只是由于它们之间存在着严格的正比关系,我们可以将物体的引力质量作为它的惯性的量度,反之亦然. 惯性和引力是完全不同的两种物理属性,但是它们之间既然存在着普遍的、严格的正比关系,是否有可能它们不过是物体同一本质在不同方面的表现呢?这一问题的回答是肯定的.爱因斯坦建立的广义相对论指出,物体的惯性和引力性质产生于同一来源.在广义相对论里,有一些参量一方面表现为物体的惯性,另一方面又自然而然地表现为引力场的源泉.这个结论成功地经受了十分精确的实验检验.这类实验经历了三百年的历史,直到目前尚在继续进行中.从牛顿时代的精确度为10-3发展到1922年爱德维斯提高到3×10-9.到1964年狄克把精确度提高到(1.3±1.0)×10.1971年,勃莱根许和佩诺又将实验的精确度提高到10-12数量级.所有这些实验,均证实了m引/m惯=常数.因此,目前普遍认为物体的两种不同属性——惯性和引力性质,是它的同一本质的不同方面的表现.也就是说,物体的惯性和引力性质导源于物体的同一本质.爱因斯坦就曾把这两种质量的等同作为他建立广义相对论的出发点.故从现代物理学看来,这两者的等同决非偶然,其中包含着深刻的物理意义
引力质量与惯性质量是相等的(这也是广义相对论成立的重要依据之一),它们是物体质量的两种表达形式 如:GMm/r^2=mg,等式左边的质量表示的即是引力质量,右边的质量则是惯性质量(牛顿第二定律,F=ma)
文章标题: 有可能存在引力质量与惯性质量不相等的物质吗
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