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物质物体的质量概念的变迁

 高原猎鹰 2019-05-04

  谈到物质物体的质量,现代的人似乎都知道同一物质物体有静质量、动质量、惯性质量、引力质量等等。同一物质物体这些质量似乎都各不相同,甚至会悬殊得非常离谱,牛顿力学最初对物质物体的质量概念的定义是:物体所含基本物质的数量。这个质量概念也称经典力学质量概念,在现代物理学上就是物质物体的静质量。

  为什么后来的物理学上会产生动质量、静质量、惯性质量和引力质量呢?

  动质量的产生与“光速不变原理”直接相关,动质量是为了合理解释物质物体为什么无法突破光速地运动。动质量的产生必然让经典力学的质量就变成了静质量。

  的确动质量概念的制造解决了物质物体很难达到光速运动和无法突破光速运动的问题得到了似乎合理的解释,一个新的物理定律被发明出来了,即:“接近光速运动的物质物体的质量(动质量)接近无穷大”。根据这一定律判断,一切物质物体都似乎是无法实现光速运动的。但是,由于“光子”的出现,光子的光速运动与这个定律产生了直接的逻辑性矛盾,因此不得不再次制造出“达到光速运动的物质物体质量(动质量)为零”来补充。事实上还出现了一个更重要的问题是:光子是如何加速到光速的?最后不得不再次对“光子”下了一个“无质量”的定义。显然发明动质量只是给物理学增加了不少逻辑上的问题而不得不无限地增加人造的定律或定理。本质上就是对相关的物质及其产生的现象没有正确的认识所致,科学技术限制了人们对相关事物的认识,而一些人根本就不想承认人类认知能力相对于大自然的发展和运动规律来说是极为局限的。

  从《相对论》开始,物质物体质量的经典力学定义显然被改变成了与基本物质数量无关的质量概念。质量的原始定义已经明确告诉人们,测定物质物体质量是必须依靠天平的杠杆力学原理才能有效测定,没有杠杆力学原理是无法有效测定任何物质物体质量的,因此有各种标准质量体(砝码)来进行对比。用无杠杆力学原理的其它力学方法是无法有效测定任何物质物体质量的。

  牛顿的水桶实验引出了惯性质量与引力质量,并发现其近似,但是引力质量与惯性质量真的能在任何局限的空间等效吗?在星体表面近似或等效是可以理解的,到了星体(或地球)质心还能等效吗?

  星体(或地球)质心的惯性强度变化远远没有引力的变化大,任何星体质心的合引力都将接近“零”,反之如果将星体总质量归到质心来计算却又会产生无穷大的引力。无论依据合力还是质心力进行分析,物质物体的惯性力却不会因为质心引力的强烈变化而产生相应的变化。那么惯性质量与引力质量的近似又该如何理解?

  发明惯性质量和引力质量显然也没有顾及基本物质在物质物体中的数量问题,似乎物质物体的质量与基本物质数量没有直接关系了。而且这样的认识还成为了主流科学理论的认识。同一物质物体在不同的环境下惯性强度的变化怪罪于物质物体质量的变化是制造出惯性质量的根本原因,重量就是物质物体重力的大小,重力的本质就是引力,自然重量就是引力大小,重量与质量在不同的环境中同样是不同的,地球表面的近似是因为相关的精度要求并非很高。但是,科学认识上是需要很高要求的,“近似”之词用在同一物理学度量概念上是可以的,而不同的物理学度量概念上是不能用近似来衡量的。

  科学结论是具有拓展性的,局限的近似对于正确认识自然是非常有害的。这不现代重要的科学结论用“近似”的结果就发明出了多种物质物体的“质量”,更多的发明暂时就不讨论了。物理学概念的变迁不仅仅是产生了正确的新认识,很多时候产生了局限的认识也是会去修改相关物理学概念的定义的,正确的认识能够将相关的物理学概念变得更加天衣无缝,而局限的认识只能将相关的物理学概念改得漏洞百出。

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