质量与重力哪个更基本?

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35个答案
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章鱼喵.时见疏星理论物理专业,西夏文爱好者

2013-06-20 13:58

这是一个很好的题目,物理量之间怎样才算是更基本

答案是质量更基本些。


如果我们只是看重力和质量的关系,简单的情况是:

当然我们可能值关心这个量的大小,因为重力一直(近似的)指向地心的。所以我们可以不管方向。对我们来说都是向下。所以,

要说质量更基本,因为我们可以从质量推导出重力的大小。那反过来也成立:

那么究竟这个「基本」是什么意思呢?


## 一般的理解

一般而言,我们只要选定了一组(伪)完备的基矢,可以描述整个空间中的物理。这个跟我们的单位制很像。我们不需要把所有可能的物理量的单位都列出来,而是有一套基本单位,例如国际单位制。只需要这些就可以描述几乎所有的物理量的单位了。
物理量也是如此,我们可以挑出一些物理量,作为基本,然后通过物理定律建立期其它的物理量。

那这里还有基本这个说法么?听起来像是我们人为定义的。

事实上,确实有些人为成分。

## 更方便更简洁

这一点是说,如果我们用质量 m,那么我们的基本的物理定律会更简洁。这一点就是牛顿的一条原理:如果我们可以用少量的参数来解释,那就没有必要引入更多的参数。或者,叫做奥卡姆剃刀。

这取决于我们的讨论范围。如果我们想想,牛顿第二定律

再想想,动量可以用

来表示。

而这些,如果用重力来表示,需要也不是不可以:


这样在我们在对这些作为我们的理论基础的定律/定理的表达时,总是有个量:

那为什么我们不把这个量定义成一个量 m 呢?于是我们就这样做。在我们的基本的定律/定理中,就只剩下了质量 m,而没有了重力 G.


## 基础的物理定律

什么样的物理定律才更基本?

普适性好的。普适性越好,说明这条定律就越基本。

例如,我们如果用重力来表达牛顿第二定律,就像上面说的那样,这就导致我们只能在地球表面上用,还得只能用于小的物体,因为如果物体太大,重力的计算就变成了积分了。

总之,如果我们采用了质量 m,那么牛顿第二定律可以用于一切低速宏观的物体。这样的定律,就是一条很基本的定律。

如果我们进一步,量子力学里面的方程,很多都是适用于一切的低速现象的,只是,需要按照需要从微观过度到宏观就行了。


## 我们真的理解什么是基本的物理定律么?

很多情况下没有。例如关于引力的一些定律,哪些更基本,还很难说。

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质量是实物粒子的属性,重力是两个物体的相互作用

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支持者: why0820 C-5XPO 雅木

重力是时空曲率,是物体扭曲时空的变化程度。因此质量更基本。

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ProtossProbe工程力学专业,果壳SpaceX小组组长

2013-06-19 22:16
支持者: C-5XPO

质量吧,没有质量何来重力;但是有重力就一定有质量

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能量才是最基本的。封闭系统有个固定的总能量,能量有两个效应:引力和惯性。给这两个效应的度量起个名称叫质量。其实质量和能量是等价的,只是量纲不同。即著名的质能方程:

我稍微改了点形式,因为能量是基本的,质量是导出的。)

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支持者: C-5XPO

好无聊的问题,能量构成物体,决定质量。。。。。。。。。。在就是重力了(好像是这样的)

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cobin植物学,生态学,原理控

2013-06-26 21:08
支持者: C-5XPO

重力源于质量

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iLys赖某人物理控 科幻迷

2013-06-26 21:38
支持者: C-5XPO

普适性好的。普适性越好,说明这条定律就越基本。
+1

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沈辰搞科研的占卜师

2013-06-26 22:00
支持者: C-5XPO

质量更为基本。根据广义相对论,引力场来源于质量导致的时空曲率。

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支持者: C-5XPO

以高中接触的物理来判断。。应该是质量吧。。。

重力不过是引力的一种。。引力貌似还是因为质量才产生的。。。。

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支持者: 未元物质

我想说质量不比引力更基本, 虽然貌似有些离题. 重力和引力的关系, 我这就不考虑了. 因为, 根据现有理论, 质量是用higgs理论来解释的, 属于小范围或次级范围. 而引力目前貌似没细分

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支持者: C-5XPO

质量是引力场的源,因而更为基本

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lugana土肥圆闲二

2013-06-27 09:04

能回答这个问题的话 宇宙起源也就解决了

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质量吧,重力是会改变的,而质量貌似不会变

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质量是中微子海洋中的游戈-物质而重力取决于物质的多小和磁场的大小如月球,地球由于质量的不同引力也不同当然地心引力也不同及重力的不同取决于物质-质量

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质量扭曲了空间,质量更加基本。

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依据质量的操作型定义(从碰撞中的动量守恒来定义的)可知质量反映物体被当做质点相对于惯性系运动时的惯性。牛顿认为的质量指物体所含物质的多少,现在是用物质的量来描述物体所含物质的多少。因此质量的正确定义是惯性质量的定义,即质量的操作型定义。具体请参见《力学》漆安慎 杜婵英 高等教育出版社 P65
重量是物体所受重力的大小,重力是相互作用的范畴。这是两者最本质的区别。
质量是物体的固有属性,物体总具有质量,但若失去重力作用,例如神十,重力就没有意义了。因此,质量概念比重力概念更带普遍性。

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嗯嗯,重力加速度常数g在地球附近任何地点都会受影响而变化,那么因它而影响的G就存在不准确性,所以m才是基本值。
在G=mg中,我觉得变量g是重要因素,不过可能太草率了…

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“基本”是个描述词,是相对而言的。

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引力更基本(貌似这里说引力会更准确一些吧?重力是减过向心力的)(同时介于楼主的问题,分割线内的"质量"均指的引力质量)(然后后文的"物体"大家最好理解为电子啊之类比较微观的物体,不过宏观物体同样适用,只是阐述起来会麻烦些……><。)

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首先,正如@时见疏星 所说,我们得回答什么样的才叫做“基本的”。不过其实这就应该涉及到哲学方面了,不多加讨论。不过我认为大家所理解的“基本”是指“不能进一步被阐释,被定义的东西”

然后让我们来看一个公式

请问这个公式中是位移(空间)s或者时间t更基本呢,还是速度v更基本呢?
很明显,位移和时间会是更加基本的量,而速度仅仅是一个我们为了方便描述一个物体在单位时间类位移距离的所给物体添加的一个属性而已,比如说有物体A,在1s内位移5m,为了方便知道A在任意时刻的位移,我们就把这1s内的位移称作速度,并把速度当作这个物体的属性之一。说白了,速度也是位移,只不过是单位时间的位移。也就是说速度是一个被位移和时间定义的量,所以它不会是更基本的。

然后我们再来看看引力与质量的关系

在这个式子中,除常数外有三个量,引力F,质量m,和距离(空间)r。
空间肯定很基本了,相信大家也不会质疑。
对于F和m来说,就像上面的s和v一样,质量仅仅是一个我们为了方便描述两个物体在单位距离时的引力相互作用大小所给物体添加的一个属性而已,换句话说,这里的质量仅仅是对引力大小的一种描述,跟速度一样,只是我们为了描述物体给他们贴上的一种属性而已。一个物体具有吸引任何物体的能力,我们把这种能力通过数学描述之后把单位xxx内的这种能力叫做质量。因此质量实际上是被引力说定义的,所以引力才是更加基本的。

btw有同学可能会质疑我说上面只是质量的计算方法,而质量是由物质本身所决定的。可是物质本身到底是什么呢?我让你证明这是一个电子,你会怎么证明?说它的质量,电荷,自旋等性质跟电子应有的性质是符合的。所以并不是物体决定了他有某种性质,而是当有了这些性质之后,它才被认定是这个物体。所以“质量是由物质本身决定的”这句话是建立在我们已经知道这是什么物质的前提下。而要知道这个前提,我们却要用这些性质去证明。就像波长决定了可见光的颜色,因此我们可以通过颜色来确定波长,但是说颜色决定了波长,就有点奇怪了(好吧我承认这个例子不好不过我暂时想不出更好的了)。

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好吧关于这个问题还有一点,就是引力质量和惯性质量的问题。(应为感觉貌似楼主是指的引力质量所以上面就按引力质量来写了)
引力质量对物体吸引其他任何物体的性质(引力)的一种度量(),而惯性质量是对物体保持原有运动状态的性质(惯性)的度量(),这两种质量是完全不一样的。从这里可以看出来如果把引力和整个质量拿来相比那个更基本的话,还是有些不恰当的。不过,巧合的是,这两种质量在数值上是相等的(我觉得这也是为什么他们都被称为质量,在古代的时候人们应该完全没有区分他们)。然后相对论也是建立在等同两种质量的假设之上的。


OK就这样吧,不过感谢楼主,我相信打完这个答案之后,我一辈子都会记住,是yin力而不是ying力……==。><。(小学学拼音不认真,输入法没模糊音的孩子你伤不起啊……T T。)

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质量引起空间畸变,表现为重力。。。so

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某个时空统一的基础上是质量与重力相等,时空变化就是不等了

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重力更為基本

因為不只有質量會產生重力

連重力本身也會產生重力

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质量是物体固有属性不会变的,因此感觉质量才是最基本的,重力在不同地方都是不断变化,这样就不应该是最基本的。

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显然是质量,质量是物质的固有属性,同时也是惯性的量度,不会随环境而改变。而重力并不是,环境不同,重力不同,重力是地球对物体引力的一个分力而已

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质量是物质的固有属性,而重量会随环境而变,如月球上物体重量只有地球的六分子一,质量更基本,且是七个标准物理量之一

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看完楼上各位的解答,我这点高中物理知识明显不够了呀。

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帝凡夏光信息科学与技术

2013-08-04 23:54

你问太爷爷看看他是知道重力呢还是知道质量呢?

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