运动状态包括什么
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2023年2月15日发(作者：产后月子餐)浅谈惯性
摘要：对现行经典力学范围内中惯性的看法提出质疑，惯性不是物体的性质，而是物体
存在的一种显示；惯性与改变物体状态的难易程度无关，更加与物体的质量无关。
关键词：惯性；存在表现
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种
状态为止。
牛顿第一定律(Newton'sFirstLawOfMotions)：即是惯性定律(lawof
inertia)。意谓除非受外力作用，否则物体会继续保持其静止状态，或在保持一定
速度在直线上永远运动下去。
牛顿第一定律亦称“惯性定律”，也就是说：任何物体在所受外力的合力为零
时，都保持原有的运动状态不变。即原来静止的继续静止，原来运动的继续作匀
速直线运动。一直以来，人们都认为惯性是一切物体都具有保持其运动状态不变
的性质。但是，惯性是物体的性质这点，在牛顿第一定律中并无明确说明。甚至，
人们还认为物质质量越大惯性越大，惯性越大，物体运动状态越难以改变。那么，
惯性是否就真的是物质的性质？改变物体运动状态越艰难就代表惯性越大？惯
性又一定与物质质量存在关系？
一、惯性不是物体的性质，而是物体存在的一种表现
在牛顿第一运动定律中我们得到，任何物体均具有惯性。那就是说，惯性不
是被研究物体的个体性质，而是一切物体所共有的，也就是说它与物体的个体差
异无关。因而，对惯性是物体的性质一说，笔者更认同惯性是物体存在的一个特
征，是被研究对象周围的环境对此对象的表现。
二十世纪初，德国数学家诺特尔（1）证明了：空间平移对称性导致动量守恒、
空间转动对称性导致角动量守恒、而时间均匀性导致能量守恒。事实上，物体的
惯性是时间均匀性与空间对称性的必然结果。这更加可以说明惯性与个别的研究
对象无关。惯性不是物体的性质，物体只是惯性的显现者，惯性的本质与物体的
特性无关。那么用反应物体个体特性的质量来测度惯性就不科学了，因为惯性作
为存在状态的一种显现，并无大小可言。
二、惯性与改变物体状态的难易程度无关，如同不能将力与惯性进行等价的
思考
在现实生活中，存在着质量大的物体在相同的力作用下，其运动状态不容易
被改变。这也是由牛顿第二定律所得到的基本结论。于是便被认为说质量是物体
惯性大小的量度。而事实上，物体运动状态是否变化，物体运动状态的变化是难
还是容易，应该是与惯性无关的。
惯性所揭示出的是保持某种特定状态（静止或匀速直线运动）的本领。而不
是使物体运动状态的改变或改变的难易程度的能力。如果说惯性与物体的质量有
关的话，那我们也可以说力与惯性也有关系，质量成为了惯性与力联系的媒介。
那就可以得到：对于相同质量的物体，力越小其运动状态就越难改变，运动状态
难以改变说明惯性越大，即力越小物体的惯性越大。这样就又步入了在惯性概念
发展的最初时期，牛顿就将惯性与力进行等价的思考，当然现在大家知道牛顿的
把惯性等同于力的思想是错的了。
认为惯性与改变物体状态的难易程度有关，那么，惯性就成为一种令人痛苦、
吃力的存在。因而曾经存在“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”这种说法（2）。其实，这样一种说法就是不当的。惯性，应该是一种令
人舒适的、和谐的存在，它使物体的表现行为也非常简单，静止的永远静止，运
动的永远作匀速直线运动，惯性就是将存在如此单调显现在人们眼前。凡是背离
了这两种物体的存在情况而用惯性去解释其存在原因的，均属一种不当的诡辩行
为。可是这种诡辩行为不仅麻木了人的脑神经而且充斥着各种各样的教科书（3）。
例：惯性也有不利的一面，高速行驶的车辆因惯性而不能及时制动常造成交
通事故。所以，在城市市区，对机动车车速都有一定限制，以利于行车安全。（4）
不能及时制动是由于惯性？还是由于制动力不够大？我们只要略作思考就
可以判断出是由于后者。交通事故发生的真正原因是由于车辆高速行使，使刹车
时车辆具有的初速度较大，而车辆质量较大，相应的制动力在如此质量的物体上
所产生的加速度很小，不能使车辆很快地减速，在短时间内停下来。在这里，将
惯性看成一种破坏力是十分荒唐的。以这种角度来分析，那么飞行中的鸟儿对于
飞机的威胁将是微不足道的。而倘若对于质量较大的车辆来说制动力也允许更
大，那么还是可以在一定的时间内制动车辆的。
同时，将“高速行驶”及“限速”等字眼与惯性放在一起讨论，容易使得刚
接触物理的初中学生误认为惯性和物体的运动速度有关。这是一种可怕的误导。
三、惯性与具体物体的质量无关，惯性作为物体存在形式是无大小的
在上面的讨论中，我们可以多角度看出：“质量是物体惯性大小的量度”这
个说法是错误的。首先，“物体的惯性”，这样的说法是缺乏依据的，因为惯性不
是物体的，它更加不是物体的性质。物体只是作为惯性的表现者而存在的，而惯
性则作为物体存在的表现形式。其次，“惯性的大小”，这样的说法也是苍白无力
的。一直以来，我们总是将物体个体的质量当作惯性的量度，用其定性的表示惯
性的大小，但是我们不能用质量来作为物体惯性大小的量度，个别物体的质量的
差异与其所揭示的惯性毫无关联。所以惯性没有大小，惯性只是存在的一种表达
方式，一种特定状态的显现。最后，既然惯性并无大小，我们也不可去进行量度。
事实上，任何一本教科书上也没有指出惯性与质量的函数关系，因为这一函数关
系并不存在，它只是人们的一个虚假的逻辑推测，谁能证明质量与惯性成正比或
者成反比，更不能得出它们之间的比例系数，因为这些关系均是虚假的。因而，
物理学界流传的物体的惯性等于它的质量（5）只是人们一个随心所欲的错误言说。
更甚者，在相对论中提到，物体运动速度越大，质量越大，没有运动，就没
有质量。如果将质量作为惯性的量度，那在惯性下物体“保持静止”或“保持匀
速直线运动状态”时，物体是否具有质量与惯性就出现矛盾了。
随着现代物理学的发展，我们可以认识到使物体保持静止状态或匀速直线运
动状态的原因并不在物体的内部，当然也跟力无关，而是由于物体所处的时间均
匀性与空间对称性。单单将惯性归结于物体内部的因素——质量，而将质量当成
惯性的量度是不科学的。人们对于惯性的思考在爱因斯坦建立广义相对论时开始
出现。但是究竟物体的惯性完全归因为外部的作用，还是归因于物体的内部性质，
还有待于未来的研究。
参考书籍
（1）漆安慎杜婵英，《力学》，高等教育出版社，1997，7，1版，222。
（2）中国大百科全书，《物理学Ⅱ》，中国大百科全书出版社，1987，7，1版，1236。
（3）梁昆淼，《力学》，上册（修订版），高等教学出版社，978，12修订第２版，65。
（4）九年义务教育三年制初级中学试用课本，《物理》，第一册，上海科学技术出版
社，1996，5，1版，109。
（5）[英]伊萨克·牛顿，《自然哲学之数学原理》，陕西人民出版社，2001，1，1版，
2。