你如何看待引力质量和惯性质量严格相等的事实,引力和惯性有关系吗?
引力和惯性力是人类较早发现的两种自然现象。前者,最著名的,是苹果掉下来砸到了牛顿的头上。于是,他发明了万有引力公式。后者则是我们每个人都有的切身感受,也是由牛顿将此现象提升为惯性定律。
根据上述两个定律,力的产生离不开物体的质量,但由于是两个不同的公式,因此质量被分别定义为引力质量和惯性质量,从这一点来说,它们是不同的概念。
然而,令人惊奇的是,引力质量等于惯性质量。严格地说,两者的比值,是一个与具体的物质种类无关的常数。
这是偶然的吗?爱因斯坦不这样认为,他将引力质量和惯性质量相等的现象提升为等效原理,认为两者在本质上是一回事。由此,爱因斯坦建立了广义相对论。不过,爱因斯坦并没有给出两者相同的物理机制,只是借用空间几何的变化将物质与空间联系了起来。
根据有机的量子景观,宇宙是由量子构成的。离散的量子构成空间,由高能量子组成的封闭体系成为物质。质量是对被封闭的能量关于其空间效应的度量。
由于作为封闭体系的物质,其封闭性小于1,会对其临近的量子空间产生热辐射,使量子空间形成热的梯度分布。于是,两物体之间的量子具有较高的能量,进一步降低了两物体内侧的封闭性。于是,由于空间量子的不对称碰撞?,使两物体外侧的空间压力大于它们内侧的空间斥力,表现为两物体的相互吸引力,这就是万有引力。
此外,由于物体的加速运动,会导致空间量子对该物体的不对称碰撞,由此产生的力就是惯性力。
综上所述,引力和惯性力都是由于物体引起空间量子的不对称碰撞造成的,因而在本质上它们是相同的。只不过引起不对称碰撞的机制是有差别的。
所以,引力质量和惯性质量,在概念上是不同的,但在数量上却可以是相等的,与物体的种类无关。
(1)引力势能公式:
我来说说的想法,我觉得这里的核心在于:守恒率的存在。我们高中都学过质量的定义,是改变物体运动的难易程度。而两个重量不同的物体同时下落,其实改变质量大的物体的运动的难易程度要大一些,而受到的引力也要大一些,两者竟然抵消掉了,这也是引力质量和惯性质量严格相等。
其次,在库仑力的计算中,也有这样的情况,发现没有,只要和平方反比有关的,都会出现这种情况。这其实和空间球面的表面积有关。
我们想象一下,一个气球单位面积上点上同样数量的点,然后把气球吹大,地球在变大的过程中,总得点数不变,但单位面积上的点在发生改变,这其实和引力和距离的平方反比是一样的道理,而总体的量是守恒的,所以这里涉及到的是守恒律。