第307章 廣義相對論兩大基本原理！（盟主加一更！）

 慣性這個詞語，日常生活中我們經常遇到。 

 比如，一列火車疾馳而來，即便它已經開始剎車，但也不能立刻停下來。 

 因為我們知道火車具有慣性。 

 並且在普通人的認知中，物體的質量越大，則它的慣性越大。 

 然而，很少有人真正思考過，慣性的本質是什麼？為什麼質量可以衡量慣性的大小？ 

 這是因為我們受到的教育，並不是從頭開始的，而是預設了很多內容。 

 物理學嚴格算起來，應該是從伽利略開始的。 

 古希臘的那幫人，他們更注重的是思想的辯論，而不是具體的實驗。 

 比如關於運動。 

 古希臘哲學家上來就研究運動的本質，討論物體為什麼會運動。 

 但是卻不去研究物體到底是怎麼運動。 

 說白了，他們不去研究過程，直接討論結果。 

 而伽利略不同。 

 他是第一個將理性思維和實驗結合起來的人。 

 他通過實驗去研究物體的運動過程，從而發現規律。 

 其中慣性定律就是他最重要的發現之一。 

 伽利略認為物體的靜止狀態和直線勻速運動狀態，是完全等價的。 

 並且他給這種狀態起了一個名字，就叫：慣性系。 

 什麼意思呢？ 

 比如人在高鐵上，如果把窗戶都關上，假設軌道非常平滑，高鐵沒有一點顛簸。 

 那麼其實人是感覺不到自己在運動的。 

 在沒有其他參照系的情況下，是不可能分清勻速直線運動和靜止的。 

 而所謂的慣性，就是物體保持這種狀態的能力。 

 並且基於慣性系的概念，伽利略又發現了一個重要定律。 

 那就是相對性原理。 

 說的是在任何慣性系中，力學定律總是保持不變。 

 什麼意思呢？ 

 你在高鐵上做自由落體實驗，和你在地面靜止時做自由落體實驗。 

 兩種情況下，看到的物體運動過程完全一樣。 

 小球都是筆直下落，測出來的加速度也完全一樣。 

 這就是相對性原理。 

 它非常符合人類的直覺體驗，而且很容易用數學公式表達出來。 

 因此它和慣性定理一樣，都是公理、公設。 

 意味著你可以去嘗試證偽，但是沒有辦法證明。 

 牛頓完全繼承了伽利略的兩大力學定律。 

 在此基礎上，提出了牛頓力學三大定律。 

 所以，牛頓說他站在巨人的肩膀上沒有錯，伽利略就是那個巨人。 

 牛頓是繼承而不是生搬硬套。 

 首先，他給慣性定律下了一個嚴格的定義。 

 即一個質點或者物體在不受外力的情況下，它將保持靜止或者勻速直線運動。 

 這就是牛頓第一定律。 

 牛頓就是牛頓，和普通人不一樣。 

 他沒有滿足既有的定律，而是想的更深一步。 

 那物體要是在慣性運動的時候，突然給它施加一個力會發生什麼。 

 這就是牛頓第二定律。 

 即力會改變物體的運動狀態，產生一個加速度。 

 用數學公式表達就是f=ma。 

 不管是後世還是現在，只要是剛接觸物理學的人，學到的第一個物理公式恐怕都是它。 

 看起來非常簡單，小學生都會算。 

 但會算沒用。 

 其實你並沒有思考過公式背後的深刻道理。 

 牛頓當時在研究第二定律的時候，他就在思考一個問題。 

 為什麼同樣大小的力施加在不同的物體上，產生的加速度會不一樣呢？ 

 聰明的你立刻回答：因為質量m不一樣啊。 

 恭喜你，答錯了！ 

 因為當時牛頓還沒有推導出這個公式。 

 牛頓認為是慣性的原因。 

 物體的慣性總是讓它傾向於保持原有的運動狀態。 

 即物體的慣性是一種反抗外力的能力、固有屬性。 

 慣性越大，反抗能力就越強；反之，慣性越小，反抗能力就越弱。 

 而慣性的大小，可以用【慣性質量】來表示。 

 也就是牛頓推導的f=ma中的m。 

 注意！ 

 重點來了。 

 這個慣性質量m並不是我們常說的質量。 

 什麼意思呢？ 

 女神身材非常好，身高170cm，重量只有50kg。 

 我現在在後面推動女神，會給女神產生一個加速度。 

 我們代入公式f=ma時，m用的就是女神的重量，也是50kg。 

 但是！ 

 這是兩種完全不同的質量，只是恰好數值相等而已。 

 女神的重量是引力質量，而不是慣性質量。