牛顿力学认为:物体质量越大惯性越大,反之,物体质量越小物体的惯性也越小,物体的惯性与物体的质量是成正比关系的。这个物体惯性与物体质量的关系在同一物理环境或物理空间是绝对正确的。
但是随着人类社会的科学技术的不断发展,人类的活动范围会越来越大,也会越来越小,当进入宏观的太空、深入星体内部和微观世界时,物体的惯性与物体的质量似乎就不在是唯一联系了,物体的质量大小根本就无法有效衡量物体的惯性大小,这是为什么?
因为,任何物体都与周围的物体、特别是星体、星系都有着适时不断的联系——万有引力相互作用,牛顿力学的认识是以物体、星体质点、作用点来认识万有引力相互作用和一般作用力相互作用的,这就导致了牛顿力学的一些认识的局限性和适用范围。惯性现象就被当成了物体的固有属性。此前没有任何人怀疑过惯性是物体的固有属性,更没有人发现惯性只是一种现象,究其原因就是,牛顿力学作为基础力学没有真正从万有引力是一种无数物质或物体与研究的物体的相互作用的合力,是合力掩盖了事物产生的真相。如下图所示
图1
图中m是我们要研究的物体,M是主要物理环境影响的星体M是质点,M1、M2是将星体M二分后的质点。在m远离M质心时m受M的万有引力合力与二分M后的力F1、F2相加(加权值)差别不大。但是在如下图的情况时就完全不同了。
图2
从图中我们关不难发现,物体m进入星体M后的受力情况就发生了重大的改变:F与F1、F2的加权值随着m离质星体质心M越近,差别会越大,F趋近于零,而F1、F2的加权值永远不等于零。这是因为m受M的合力可以为零,而m的综合受力永远不为零。这是客观存在的物理事实。
我们应该如何正确认识我们要研究的进入较大物体或星体内部后的万有引力相互作用呢?我们必须将较大的物体或星体分成两个或两个以上的若干物体或星体建立相应的质点再与被研究物体相互作用来分析,将较大的星体分得越小越精准,但是也必须根据我们的分析能力适当地细分,至少要二分,这样我们就能够知道,一个物体在深入另一个物体后,万有引力的合力到一定时候其实是会逐渐减小的,牛顿的万有引力定律在一个较小的物体逐渐接近另一个大物体或星体的质心附近时照本宣科将不再适用,如若二分后再进行计算就有用了,加权二分后的两个相互作用的万有引力对于正确认识研究物体惯性与质量的关系就非常有价值了。即多分后相互作用的万有引力几何加权值与物体的质量、物体的惯性在着紧密的关系。
物理环境对物体的万有引力相互作用就是要将空间不同方向、不同距离的万有引力分离后再进行几何加权来判断相关物体的惯性大小就比较准确了,一个物体进入各星系中可以以星体为单位进行万有引力相互作用的几何加权衡量惯性大小。万有引力相互作用的的几何加权法不计各多分后的引力相互作用力的方向,但是要注意各多分的万有引力相互作用力与万有引力合力方向的角度。下图是物体进入星系后的受力情况:
图3
我们可以将图3中的二星体当成一个星体来计算物体m所受到的万有引力合力F,但是物体进入两之间时情况就不同了,虽然两星体大小不同,但是万有引力合力却会趋近于零。
图4
从以上多种情况进行受力分析来看,物体的惯性大小并非与物体的质量是唯一联系的,更重要的是与周围物体所构成的物理环境相关,物体的惯性是必须有其它物体的万有引力作用后才能产生,而且其它物体的相互作用力越大,被作用物体的惯性也越大,物体的质量越大受其它物体作用也越大,惯性也会越大。因此物体的惯性大小与其受到的各种万有引力几何加权作用力的大小和物体自身质量的大小都成正比关系。而与其所受的万有引力合力或重力没有任何关系。