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原因。
它们的物理意义完全不一样。
这二者绝对不能混为一谈。
至于为何它们俩数值相等,至今都是未解之谜。
而惯性质量和引力质量之间的关系,则是产生广义相对论的核心。
(好了,可以拿去装逼了。)
牛顿在发现完善第二定律后,很自然地就能解释一个问题了。
即为什么物体向上抛出后,又会落到地面。
显然,物体是受到了力的作用。
不然的话,物体应该是一直向上运动才对。
因此,他认为是地球给物体施加了一个力。
而且根据牛顿第三定律,物体之间的力是相互作用的。
所以,牛顿就把这种力命名为“万有引力”。
是万有引力让物体产生了一个加速度,从而改变了运动状态。
并且牛顿还直接给出了万有引力的计算公式,即万有引力定律。
好了,现在问题来了。
牛顿创造了如此辉煌的物理学大厦,他反过头一看,发现还存在一个问题。
即作为他力学理论根基的第一定理和第二定律,有一个限制条件。
那就是它们必须在惯性系下才能成立。
那么惯性系该怎么去定义呢?
聪明的你肯定会说:在不受外力的情况下,静止或者匀速直线运动的参考系就是惯性系。
那我就问:怎么样才算不受外力呢?
聪明的你回答:物体静止或者保持匀速直线运动就是不受力。
我又问:怎么才算物体静止或者保持匀速直线运动呢?
聪明的你又答:物体不受力就......
看出来了吧,这是一个循环论证的问题。
惯性系本身根本没有办法定义。
而且在现实中我们也找不到惯性系的例子。
因为地球在转动(转动是加速运动,不符合惯性系定义),太阳在转动,世界上根本没有惯性系。
牛顿一看,那这肯定不行啊。
我的地基必须无懈可击才行。
于是,牛顿那绝世天才的大脑,突发奇想,定义出一个绝对空间!
他认为:绝对的空间,其自身特性和任何事物无关,处处均匀,永不移动。
牛顿确实牛逼。
他认为绝对的空间就是最大最好的惯性参考系。
这非常符合人们的直觉。
空间无处不在,而且空间不可能运动。
这就是惯性系的定义啊。
这下问题解决了。
凡是相对于绝对空间静止或者匀速直线运动的参考系,它就是惯性参考系。
凡是相对于绝对空间做变速运动的参考系,它就是非惯性参考系。
这个定义让牛顿力学定律有了坚实的基础。
在惯性系中,他的理论是成立的。
那么在非惯性系中呢,牛顿也有妙招,吊的不行。
他引入了【惯性力】来弥补理论的缺陷。
这样自己的理论在非惯性系中,也是可以成立和使用的。
还是举个高铁的例子。
假设一个人在高铁座位的支架上放了一个小球。
如果高铁忽然提速,做加速运动,加速度是x。
那么这个人会立刻看到小球向后也做加速运动,加速度也是x。
但是按照牛顿的理论,小球并没有受到前后方向的力啊,为什么会改变运动状态呢?
牛顿定律在非惯性系中遇到了困难。
但是这难不倒牛顿,他假想出了惯性力这个东西。
小球之所以会运动,是因为受到了惯性力的作用。
其大小和火车的加速度,以及小球本身的质量有关。
所以才叫惯性力,因为惯性而产生的力。
虽然惯性力是一个假力,但它对物体的作用是真实的。
至此牛顿的力学体系完美无缺,可以解释世间的一切力学现象。
直到李奇维和爱因斯坦横空出世,发表了狭义相对论。
证明了绝对空间并不存在!
(具体请看前面的内容,再写一遍怕你们说我水文。)
牛顿关于绝对空间的定义是错误的。
时空本是一体,是相对的。
每个独立运动的物体,都有各自特有的时空。
但是狭义相对论否定了绝对空间后,它也遇到了和牛顿同样的难题。
没有了绝对空间,惯性系该怎么定义呢?
要知道,狭义相对论的第一条公理就是:在一切惯性参考系中,所有物理定律都是等价的。
现在李奇维否定了绝对空间的存在,那他就同样解释不了惯性系的问题了。
狭义相对论只能和牛顿力学定律一样,在惯性系中才是成立的。
而现实中是没有惯性系的。