产生引力的质量称为“引力质量”。同时,质量还能阻止运动的变 化。我们很容易就将乒乓球击至球桌的另一边,但是要击同样大小的 一个铂球并使之以同样的速度飞向另一边就很不容易,因为铂球的质 量要大得多。这种对改变运动的抵抗就是“惯性”。因为物体的惯性随 其质量的增加而增加,所以人们又有“惯性质量”的说法。通过引力和 惯性两种方法都可以求得物体的质量,而且两种途径的结果似乎总是 一致的。

当艾萨克•牛顿发现引力定律时,他认为惯性质量与引力质量恒 等。爱因斯坦在将牛顿的理论进一步深化时也持同样的观点。由于两 者是恒等的,所以质量越大的物体对“下落”的抵抗越强烈,同时引力对 它的作用也更强。因为两种力效应是平衡的,所以质量不同的物体降 落的加速度相同。

科学家们对物体的降落方式以及物体对惯性和对引力的反应方式 作了认真检测。他们发现惯性和引力两者确实相等,看来差异只是兆分之一的事。

然而,有些科学家还不是这样肯定。惯性与引力这两种现象,看起 来如此不同,人们禁不住要问为什么两种不同方法所测得的质量总是一样。这是否可能并不真实呢?

过去,科学家们一直在进行极为精密的测量。他们当中有些人认 为引力质量与惯性质量并非完全相等,而是有极小极小时差异。

要解释这种差异有一种方法,就是设想第5种力的存在,而且它比 引力要弱——是引力的百分之一。还有,这种力的影响范围可能较小, 只能在近范围内察觉——或许不超过半英里。另外,与引力不同的是, 这种力应该是一种斥力,而不是一种引力。再者,这种力的强度不仅取 决于物体的总质量,而且取决于个别原子核的质量。譬如说它对铁和 铝的效应将有所不同。

著名物理学家伽利略,曾于17世纪做过一个名扬世界的实验。他 爬上髙高的比萨斜塔,让两个重量不同的球体从同一髙度自由落下,结 果两球同时落到地面。由是伽利略推断,在真空中任何物体的加速度 相同,同一高度同时自由落下的铁球和羽毛球必定同时到达地面。 1922年,匈牙利科学家诺特费思用较为精密的实验验证了伽俐略的论 断。后人据此论断,在地球表面附近,真空中的物体(不带电)仅仅受重 力(地球对物体的万有引力)的作用。

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