什么是质量？

为了了解地球上更多的自然现象，我们首先应明确“质量”的概念。当然，我们也必须明确“重量”的概念。

物体具有重量是由于地球对该物体吸引的结果。我们平时所说的某个物体重，是因为地球对它的吸引力大，以至于我们很难搬动它；而另一些物体，由于所受地球的引力较小的缘故，轻而易举地就可以搬动， 我们就认为这些物体较轻。

根据牛顿力学定律，地球对物体的引力是随着物体与地心的距离变化而变化的。地球对物体的吸力来自地心，人类位于地球的表面，离地心大约 6350 公里。在一般情况下，我们无法感觉到地球引力的变化，因为我们在大部分时间里都是生活在地球表面，即使我们爬上最高的山脉或潜入最深的海沟，我们依然无法感觉到这一重量变化，因而在一般情况下，可以认为重量是一个常数。

假设我们是位于地表上空 6350 公里处，即离地心的距离是我们在地表时的两倍，此时地球对我们的引力降为原来的 1/4，而如果我们再“飞” 高一些，我们的体重就会变得更轻。

牛顿（他曾在 1687 年发现了物体运动定律）找到了另一个类似于重量的测量参数，该参数不受重力的影响，因而也就不随其与地心的距离的变化而改变。如果一个物体比另一个物体更重，那是因为它所受到的地心引力更大。那么，是否还有其他判别这一区别的方法呢？

牛顿发现，力可以改变物体运动的速率或方向，而对于较重的物体， 实现这一目的将需要较大的作用力。

其实，这一定律早已被人类所验证。假设地上有一个篮球，你只需用一个指头轻轻一碰就可使它滚动起来；而当其滚动时，轻轻地一触就可以改变它的运动方向，或使其停下来。而当地上放的是一颗炮弹的时候（当然，它要比篮球重得多），你会发现无论是想让它由静止开始运动，还是在运动中使其改变运动方向或停止下来，都要花费大得多的力气。

阻碍物体运动状态改变的特性称为“惯性”，而物体所具“惯性” 的量度称之为该物体的“质量”。质量不受地球引力的影响，因此科学家们更愿使用质量作为度量单位，他们总是说某物体质量有多大，而不愿称其有多重。

质量与重量一样，以千克或磅作为计量单位（其实这是一个错误， 不过学术界也已经习惯了）。质量可以通过两种方法进行测量：其一是在已知当地的重力加速度的条件下，计算物体的重量，进而进行换算； 其二计算其惯性，这种方法与重力无关。上述两种方法看起来并无任何关系，但它们往往会得出相同的结果，因而所谓“重力质量”与“惯性质量”是相同的，这一问题一直困扰着科学家们。