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对物理学中质量概念的研究

已有 2747 次阅读 2014-12-17 11:43 |个人分类:未分类|系统分类:论文交流|关键词:学者| 物理学, style

 

               对物理学中质量概念的研究

 

 

在物理学中曾引入过三种不同的质量,这就是:惯性质量、引力质量、和用以表示‘物质之量’的测度质量。经典力学认为这三种质量在数值上是彼此相等的,但是它们分别反映着物质不同的属性,因而它们的物理意义并不相同。近代物理学需要对这三种质量的物理意义和定义加以推广,深入研究后发现它们的推广都存在问题。对此本文将作一简短和粗浅的介绍。这些问题值得进一步思考、讨论和研究

1惯性质量

惯性质量量度着物体的惯性。惯性是什么?在经典力学和狭义狭义相对论中都认为惯性是自由质点(即不受外界作用的质点)所具有的保持继续静止或继续作匀速直线运动的特性。可是,当时空具有曲率时,不存在曲线。也许可把曲线改成短程线,但还须要把受到引力作用的质点视为自由质点,这样,才能得出:自由质点可继续沿短程线运动,这可算是惯性概念的推广。然而,在有挠时空中,质点不可能恒沿短程线运动,惯性概念难以推广。若惯性概念都不存在,作为量度惯性大小的惯性质量怎能引入和定义呢?

2、引力质量

引力质量量度着物体产生和感受引力作用能力。大家知道,引力质量概念是在牛顿引力理论中引进的;可是牛顿引力理论的成立是有条件的,并有一定的适用范围。这就是,牛顿引力理论只适用于低速物体和弱引力场的情况,牛顿引力理论也无能处理涉及光子、胶子等质量为零的粒子之引力问题。广义相对论能够适用于任何速度的物体和任何强弱的引力场,也能够处理涉及光子、胶子等质量为零的粒子之引力问题。牛顿引力理论只是广义相对论弱场低速下的近似广义相对论是目前公认的牛顿引力理论更为精确引力理论。在广义相对论中不必引入引力质量和区分引力质量和惯性质量。

3、测度质量

在有挠引力理论和引力规范场理论中,均可先求出能动张量密度,再算出质量密度和某体积中的质量。这个质量难以解释为惯性质量和引力质量,但可解释为测度质量。不过这种质量不守恒,这也是个难题。

 

 

 



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2 董焱章 刘全慧

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