质量

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[拼音]：zhiliang

[外文]：mass

物质的一种属性。是物质的量的量度，它是一个正的标量，用m表示。

质量是物理学的一个基本概念，最初，I.牛顿把质量定义为物体中所含物质的数量，他在《自然哲学的数学原理》一书中用如下的话定义质量:“物质的数量(质量)是一个同物质密度和体积成比例的量度。”这个定义曾遭到许多人的反对，认为定义中包含了循环论法（密度等于质量对体积的比），而且没有正确描述一切物体的共性，只是在比较同类物质时具有一定意义。

引力是每一个物体吸引其他物体或被其他物体吸引的作用；惯性是物体对任何改变其运动状态的外来作用的阻抗的性质。牛顿在万有引力定律中引入了引力质量以显示物体产生和接受引力的强弱；又在第二运动定律中引入惯性质量m＝f/ɑ以显示惯性的大小，式中f是作用在物体上的外力的大小，ɑ是物体的加速度的大小。实验表明，引力质量和惯性质量同时存在，并且总是成比例。牛顿就已指出，惯性质量和引力质量成比例这一性质准确到 10-3。19世纪B.von厄缶以10-9的实验精度（20世纪70年代初，V.布拉金斯基等人又把精度提高到约 0.9×10-12）证明了，对于可以在实验室里测试的物体，惯性质量和引力质量相等。20世纪，A.爱因斯坦在他的广义相对论中提出等效原理就是以惯性质量和引力质量相等这一前提为依据的。可以认为，一切与广义相对论有关的观察和实�榈木方峁伎梢钥闯墒钦饬街种柿肯嗟鹊闹っ鳌Ｒ虼耍咝灾柿亢鸵χ柿渴潜碚魑锾迥谠谛灾实耐桓鑫锢砹咯ぉぶ柿咯ぉさ牟煌硐帧�

狭义相对论指出，对于某一参照系，物体运动时的质量m大于它静止时的质量m0（称为静质量），二者间的关系为

，

式中υ为相对于参照系的速度，с为真空中的光速。当物体的速度远小于光速时 质量可看作与运动速度υ无关，是一个恒量，而退化到经典力学中质量的情况。

电磁场可以脱离电荷而独立存在，它具有能量和动量，能够与带电体相互作用，所以电磁场是一种物质的形态。电磁场弥散于空间，且具有波动性；它也像实体粒子一样具有粒子性，相应的粒子就是光子，光子也有质量（但没有静质量）。电子的自场就给它带来了附加的电磁质量（见电磁质量和辐射阻尼）。

狭义相对论指出了质能关系。当物体的质量变化Δm时，其能量也发生相应的变化 ΔE，二者满足关系 ΔE＝Δmс2。核物理和粒子物理的大量实验充分证实了这关系的正确性。利用运动物体的质量和速度间的关系，就可导出质量m同动量ρ、能量E之间的关系：

在粒子物理学中，基本粒子的质量一般就是通过测定粒子的能量和动量，再用此式算得。由于基本粒子是场的元激发，粒子同周围其他量子场之间有复杂的相互作用，而影响粒子的质量。这种包括相互作用影响在内的质量称为粒子的物理质量，这就是在实验中测得的质量，它不同于不计及相互作用的孤立粒子的裸质量。绝大多数的粒子都是不稳定的，这种粒子的质量分布在中心值周围的一定范围内，其中心值就是前面所说的物理质量。

质量的单位是千克(kg)。在粒子物理学中，采用自然单位制时，把电子伏〔特〕(eV)作质量的单位。

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