论质量
在牛顿所创立的物理学体系中,经典力学定义中的“质量是物体所含物质的多少”,来源于牛顿在《自然哲学之数学原理》中所说的物质的量。
定义1:物质的量是物质的度量,可由其密度和体积共同求出。
牛顿——《自然哲学之数学原理》
值得注意的是在牛顿以前,人们对质量、密度都没有明晰的定义,即便牛顿对质量给出了定义,他在《自然哲学之数学原理》中的相关论证,虽然运用了缜密的数学论证,但由于当时物理语言尚未建立完善,所以在他的论证中大量运用语言叙述,而不是直接的物理语言描述论证过程。也正是因为这样,牛顿的质量概念是由密度来说明,而不是我们现在物理理论体系中的先定义质量,再由质量定义密度。在经典力学定义中,质量是物体所含物质的多少,这里我们有必要从牛顿第二定律和万有引力定律的角度,对质量蕴含的物理意义做进一步的分析:
1、让一质量为m的木块达到加速度a必须用力F;
2、让100个相同的木块达到加速度a必须用力100F。
以上结论不仅经得起实验检验,其实根据力叠加性推理,由1直接可以得到2的结论,因为,分别把100个相同的木块达到加速度a都必须用力F,如果把100个相同的木块看成一个整体,合力就是 100F,在这里我们不难理解牛顿第二定律F=ma中的质量就是物体所含物质多少,也不难从100个相同的木块和其中的一个木块,理解物体所含物质多少的确切的物理意义,根据奥卡姆剃刀原理,于传统的经典物理学来说,根本就无须引入惯性质量这一概念。
1、让一质量为m的木块达到加速度a必须用力F;
2、让一个铁块达到加速度a刚好必须用力F。
我们据此可以确定,该铁块和该木块质量相等,也为质量m,这是因为让两个同材料木块达到加速度a都必须用相等的力F,质量为m必须相等。
1、让一质量为m的重力为G;
2、让100个相同的木块处于相同地面高度换的重力为100G。
以上结论不仅经得起实验检验,其实根据力叠加性推理,由1直接可以得到2的结论,因为,分别看100个完全相同处于相同地面高度的木块重力为G,如果把100个相同的木块看成一个整体,合力就是100G,在这里我们不难理解万有引力定律F=GMm/(rr)中的质量就是物体所含物质多少,也不难从100个相同的木块和其中的一个木块,理解物体所含物质多少的确切的物理意义,根据奥卡姆剃刀原理,于物理学来说,根本就无须引入引力质量这一概念。
如何比较不同物体的质量呢?可以借助上述结论来解决不同物体的质量的比较:
1、用相同的力让一木块和一个铁块加速,如果加速度相同,我们据此可以确定,该铁块和该木块质量相等;
2、让一木块和一个铁块处于相同地面高度,如果重力均为为G,我们据此可以确定,该铁块和该木块质量相等。
综上所述,在牛顿所创立的物理学体系中,牛顿第二定律是研究得出了外力、加速度与【物体所含物质的多少】的关系,而万有引力定律F=GMm/(rr)是研究得出了万有引力与物体间距离、【物体所含物质的多少】的关系,无论是牛顿第二定律F=ma中的质量m,还是万有引力定律 F=GMm/(rr)中的质量m,都是物质的量,即物体所含物质的多少,也就是说在本质上二者是一个概念,根据奥卡姆剃刀原理,于物理学来说,根本就无须引入惯性质量和引力质量这两个概念。
而且,在牛顿所创立的物理学体系中,物体所含物质的多少叫做质量,质量是物体的属性,它不随物体的形状,状态,位置的改变而变化,所以,质量大小与物体运动状态无关,物体的质量不会随速度的改变而改变!
在牛顿所创立的物理学体系中,经典力学定义中的“质量是物体所含物质的多少”,来源于牛顿在《自然哲学之数学原理》中所说的物质的量。
定义1:物质的量是物质的度量,可由其密度和体积共同求出。
牛顿——《自然哲学之数学原理》
值得注意的是在牛顿以前,人们对质量、密度都没有明晰的定义,即便牛顿对质量给出了定义,他在《自然哲学之数学原理》中的相关论证,虽然运用了缜密的数学论证,但由于当时物理语言尚未建立完善,所以在他的论证中大量运用语言叙述,而不是直接的物理语言描述论证过程。也正是因为这样,牛顿的质量概念是由密度来说明,而不是我们现在物理理论体系中的先定义质量,再由质量定义密度。在经典力学定义中,质量是物体所含物质的多少,这里我们有必要从牛顿第二定律和万有引力定律的角度,对质量蕴含的物理意义做进一步的分析:
1、让一质量为m的木块达到加速度a必须用力F;
2、让100个相同的木块达到加速度a必须用力100F。
以上结论不仅经得起实验检验,其实根据力叠加性推理,由1直接可以得到2的结论,因为,分别把100个相同的木块达到加速度a都必须用力F,如果把100个相同的木块看成一个整体,合力就是 100F,在这里我们不难理解牛顿第二定律F=ma中的质量就是物体所含物质多少,也不难从100个相同的木块和其中的一个木块,理解物体所含物质多少的确切的物理意义,根据奥卡姆剃刀原理,于传统的经典物理学来说,根本就无须引入惯性质量这一概念。
1、让一质量为m的木块达到加速度a必须用力F;
2、让一个铁块达到加速度a刚好必须用力F。
我们据此可以确定,该铁块和该木块质量相等,也为质量m,这是因为让两个同材料木块达到加速度a都必须用相等的力F,质量为m必须相等。
1、让一质量为m的重力为G;
2、让100个相同的木块处于相同地面高度换的重力为100G。
以上结论不仅经得起实验检验,其实根据力叠加性推理,由1直接可以得到2的结论,因为,分别看100个完全相同处于相同地面高度的木块重力为G,如果把100个相同的木块看成一个整体,合力就是100G,在这里我们不难理解万有引力定律F=GMm/(rr)中的质量就是物体所含物质多少,也不难从100个相同的木块和其中的一个木块,理解物体所含物质多少的确切的物理意义,根据奥卡姆剃刀原理,于物理学来说,根本就无须引入引力质量这一概念。
如何比较不同物体的质量呢?可以借助上述结论来解决不同物体的质量的比较:
1、用相同的力让一木块和一个铁块加速,如果加速度相同,我们据此可以确定,该铁块和该木块质量相等;
2、让一木块和一个铁块处于相同地面高度,如果重力均为为G,我们据此可以确定,该铁块和该木块质量相等。
综上所述,在牛顿所创立的物理学体系中,牛顿第二定律是研究得出了外力、加速度与【物体所含物质的多少】的关系,而万有引力定律F=GMm/(rr)是研究得出了万有引力与物体间距离、【物体所含物质的多少】的关系,无论是牛顿第二定律F=ma中的质量m,还是万有引力定律 F=GMm/(rr)中的质量m,都是物质的量,即物体所含物质的多少,也就是说在本质上二者是一个概念,根据奥卡姆剃刀原理,于物理学来说,根本就无须引入惯性质量和引力质量这两个概念。
而且,在牛顿所创立的物理学体系中,物体所含物质的多少叫做质量,质量是物体的属性,它不随物体的形状,状态,位置的改变而变化,所以,质量大小与物体运动状态无关,物体的质量不会随速度的改变而改变!