第一篇

前 言

本文通过质量概念、形成、属性等几方面，对物体质量进行阐述，文章内容是能子源学习智哲先知后的所思所想，进而整合了一下思绪的猜想与君共勉，如有不妥望此海涵！

质量的概念

质量是表征物体所含物质的多少。经典理论框架下，物体的质量是永恒的、不变的；但在相对论框架中，物体的质量随物体运动速度的增大而增大。严格来说，经典质量也是变化的，只不过变化的非常非常微小，所以经典理论质量不变只是相对论质量可变的一种近似。

物体所含的物质是物体质量的度量，一个物体所含的物质越多，其质量越大；反之亦然。那么物质又是何许？此物质是组成物体继以体现质量的最微小的、最基本的原始粒子。详细内容见下面质量的形成。

质量的形成

《揭开宇宙外的神秘面纱》中提到，宇宙是由物质、时空和信息组成，而时空和信息又是物质派生出来的，因此宇宙是物质的，物质是运动的；另一方面，物质以能量或质量的形态存在，或二者兼得。能量在此不谈，现在就质量而言从物质说起，物质以质量的形态存在是以实物粒子伊始，实物粒子通过一级一级结合成形形色色的物体，如小到原子夸克、大到瓢盆碗筷、再到星系天体。形成实物粒子最原始的形态，就是体现最小的质量形式之源，我们暂且把它称为实子。这样实子就是最小的、最本质的质量体现。实子之间进行不同形式的耦合形成深层次的实物粒子，进而形成希格斯粒子、夸克、亚原子、原子等有质量的基本粒子，这些基本粒子进一步结合成形形色色的物体，以致星系天体。因此质量定义中物体所含物质的多少，这个物质指的就是实子。物体所含的实子越多，质量就越大；反之质量就越小。

实子虽然是质量的源泉，但我们所说的质量并不是实子本身的质量。实子之间的耦合除了实子本身的秉性，还有时空势的塑性，以及可能内聚少许纯能量子和一些未知的耦合机制，这几方面的综合效应的叠加，再加上各层级结合机制的效应，最后体现出来的性能就是我们现在所测量到的物体质量。但是这个最终性能可以完全等价到实子本身的性能体现形式上。这样最终体现出来的质量就归结到实子，实子越多，质量越大，物体所含物质就越多。因此质量定义中的物质就是实子形成物体的综合效应，其综合效应可等效到实子，即质量概念中的物质最终可完全地认为是实子。故，就像质量度量惯性一样，实子度量质量。

质量的属性

物质以质量的形态存在的时候，质量表现出与能量截然不同的性能。这样有质量的物体就具有一些自身的属性：

一、惯性。

惯性是一切物体的固有属性，是物体维持自身运动状态不变的属性。其大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性就越大；而质量又由实子度量，所以惯性在宏观方面由质量度量，在微观上由实子度量。惯性定律即牛顿第一定律认为，任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。这反应了物体的运动状态只有在外力的作用下才能改变；并且改变其难易程度不仅仅与外力有关，还与物体的惯性有关。当物体受同一个外力时，物体的质量越大，其惯性就越大，这样物体的运动状态就越难改变；反之亦然。

惯性属于质量的一个性能，它是有质量物质的一个特殊属性。惯性虽然源于物质的本初不变性，但它有其自身的特性，即维持物体运动状态的不变性，以此阻碍外力改变其状态(详细内容见惯性性能论)。

二、万有引力。

万有引力是质点之间的相互作用，它能使具有质量的物体之间有加速靠近的趋势，其形成于物体质量导致的时空弯曲。引力是物质质量的一种属性，这种属性表现为质量之间的一种相互吸引作用，是物质时空的一种质能效应。它源于质量，在时空弯曲中形成，通过引力子完成能量传递，其作用效果是两个质量加速靠近甚至合为一体，或大质量天体不断塌陷。如果说惯性是质量维持自身运动状态不变的性质，那么引力就是质量力图改变外物的一种作用力；二者都是质量性能的不同表现，是质量属性的一个侧面(详情见万有引力本质论)。

三、时空弯曲。

时空弯曲是指平滑空间中由于有质量物质的存在，发生了曲率的时空现象。其最严重的效果是时空扭曲。宇宙大爆炸初始，宇宙时空中物质都以能量的形态存在，那时的宇宙没有质量物体。在这样的宇宙中，能量虽然此起彼伏，但宇宙的物质时空是平坦的状态。能量分布存在不均匀，有的地方能量大，有的地方能量小；在能量大的地方，时空丰度就高，反之其丰度就低。不管时空丰度是高是低，但时空始终以平坦状态延伸；只有出现了物质的质量形态后宇宙时空才有弯曲程度，因为质量把平坦的时空压弯曲了，并且质量越大，时空的弯曲程度就越大，即质量越大的周围，其时空曲率越大，空间越弯曲。

举个例子：我们把一个立方体橡皮泥的一个表面分成a、b两个区域平面，我们完全可以让a小立方体的密度大于b小立方体的密度的同时，让a、b仍然处于同一平面内。这样a、b两区域的物体密度不同，但ab这个面仍然是一个平面。现在我们拿另一块立方体橡皮泥，同样把它的一个表面分成a、b两个区域平面，我们只知道a、b处于同一平面，不知道a、b部分的密度关系。然后我们在a平面的上面放上一个比较重的球。这样放了球的a平面就出现了弯曲，ab就是一个有弯曲面的平面(球的周围是曲面，离球远的地方是平面)。如果在ab这个平面放了许多球，ab面就变成一个有许多曲率不同的复杂曲面。由此可见，ab平面的上面不放重球时，即使密度可能不同，但ab仍然是一个平面；如果ab平面的上面放了许多重球，那ab面必然是一个曲面，我们说ab面弯曲了。

这虽然是一个不太恰当的例子，但它的原理和宇宙时空与物质的关系原理极其相似。即宇宙时空的能量不同，宇宙物质空间的丰度就不同，但宇宙的物质时空是平滑的时空；当物质以质量的形态置身于宇宙时空中时，该时空被压弯曲了，且质量越大、越集中，其曲率越大。如果物体的质量特别大，并且异常集中，这种物体就会塌陷成黑洞，在此天体内时空超度弯曲而发生了时空扭曲现象。时空扭曲是时空弯曲的极度飞跃，而扭曲的最终结果可能质变成奇点时空。值得一提的是，质量一定能导致时空弯曲，但时空扭曲不仅仅是由质量形成的。

在此收口，休整一下思绪下篇精彩继续。

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来源: 科普中国