惯性的量度及本质的再探讨
2016-11-11孟菲菲
中学物理·高中 2016年10期
关键词:质量
孟菲菲
惯性思想的萌芽,可以追溯到古希腊的原子论者,他们设想原子在虚空中不受阻力,会一直等速的运动下去.这种对运动的描述隐含着惯性的思想,对后世认识惯性有一定的积极作用.伽利略(Galileo Galilei,1564-1642)在前人的研究基础上,首次运用观察、实验和抽象的思维,从欧式几何的观点论证了惯性运动,而直到牛顿(Isaac Newton,1643-1727)才使“惯性的概念”更加科学化.爱因斯坦的相对论给出了高速物体的力学规律,建立了新的时空观,揭示了质量与能量的内在联系,使得惯性的概念与内涵又有了前所未有的深度与广度.因此.从相对论的视角进一步探讨惯性大小的量度及其物理学意义的本质,是有必要的.
1牛顿对惯性的定义
牛顿在其论著《自然哲学的数学原理》中首次给出惯性更科学的定义:“vis insita或物质固有的力,是一种起抵抗作用的力,它存在于每一个物体当中,大小与该物体相当,并使之保持现有的状态,或是静止,或是匀速直线运动.” 可以看出,牛顿认为惯性由物体内在的属性——惯性力或质量决定,这是他在前人基础上最大的突破,这段演化过程的重要原因是他对惯性质量的提出.
现今使用的高中教材对惯性的阐述也皆源于牛顿的,如人教版物理必修1中写道:“物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,我们把这个性质叫做惯性……描述物体惯性的物理量是它们的质量.”
然而,为什么质量是惯性大小的量度?当质量可以随速度发生变化时,惯性又由什么来衡量?
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