四、引力质量概念的建立

质量的属性之一是量度物体引力作用的大小,具有这一属性的质量通常称为引力质量.引力质量的概念是牛顿在发现万有引力定律的过程中形成与建立起来的,从万有引力定律出发可定义引力质量.通常引力作用包括施力和受力两方面.根据牛顿的万有引力定律,任何两物体之间都有引力作用着,引力的方向沿两物体(视为质点)的连线上,大小与两物体的质量 m1、m2 的乘积成正比,与两者距离 r 的平方成反比,即:

F = G m1 m2

r 2

其中 G 为万有引力常数,质量 m1、m2 反映了物体引力作用的大小,称为“引力质量”.引力质量与“物质的多少”这一关于质量概念的定义是相一致的.根据万有引力定律,如果把 m2 作为引力源,则 m2 越大,引力就越大,因此,引力质量是产生引力场的能力的量度.另一方面,m1 越大时,引力也越大,所以从这个角度看,质量又是受引力场作用能力的量度.因此,可以引入“引力质量”的概念来定义物体产生引力与受引力场作用的能力大小的量度.鉴于引力质量的性质,可用某物体(如地球)引力的大小来量度该物体的引力质量的大小.例如天平量度质量就是基于这种思想,因而天平所量度的就是物体的引力质量.