引力質量

任何物體都具有吸引其他物體的性質，引力質量是物體這種性質的量度。選定兩質點A和B，先後測量它們各自與質點C的引力FAC和FBC。實驗發現，只要距離AC和BC相等，則不論這距離的大小如何，也不論質點C是什麼物體，力FAC和FBC的比值FAC/FBC是一個常數。該結果表明，FAC/FBC之值僅由質點A和B本身的性質決定。物理學中規定A、B兩質點引力質量之比等於力FAC與FBC之比。若用mA及mB分別表示A、B兩質點的引力質量，則mA/mB=FAC/FBC,選取其中一質點的引力質量作為引力質量的單位後，另一質點的引力質量可通過實驗由上式確定。通常取保存在國際計量局中的國際千克原器的引力質量為單位，稱為“千克”。愛因斯坦曾這樣寫道：“……在引力場中一切物體都具有同一加速度。這條定律也可以表述為為慣性質量同引力質量相等。它當時就使我們認識到它的全部重要性。我們為它的存在極為驚奇，並猜想其中必定有一把可以更加深入地了解慣性和引力的鑰匙。

引力質量與慣性質量的關係

設有A、B兩個物體，他們慣性質量分別為Ma,Mb。引力質量為Ma'，Mb'。

把A、B兩個物體放在地球（質量M，半徑R，W為重力質量）上的同一點，則他們所受到的地球引力分別為：

Fa=-G(M*Ma')/(R*R)=Wa,Fb=-G(M*Mb')/(R*R)=Wb.

若將以上兩式相比，則得：

Wa:Wb=Ma':Mb' (1)

即，引力質量與慣性質量的關係為：A、B物體所受重力的比等於他們的引力質量的比。

引力質量和慣性質量在概念上的區別

引力質量和慣性質量在力學的屬性上是完全相同沒有區別的我們排除掉特殊的物質所具有的特殊性，比如電荷具有的電的作用，具有磁性的物質具有的磁的作用，而僅考察所有的物質所具有的共性。大量的經驗事實使我們可以得到兩種獲得物體質量的方法。 一種方法是利用物體本身具有的慣性，給這個物體施加一個矢量的作用力，那么這個物體會在這個作用力的作用下發生存在狀態的改變。這一點是所有特定質量的物質都具備的。我們通常將這種方法所測得的質量叫做慣性質量。具體的方法則是： 在物體處於特定存在狀態的時候，如果要改變這種存在狀態，那么必然要對這個物體施加作用力，根據牛頓第二運動定律，我們可以得到，在物體所受到的作用力不變的情況下，物體的質量同加速度成反比。我們只要測定了作用力的大小和物體加速度的大小，那么就可以確定物體的質量。 另一種方法是處於引力場中的具有質量的物質，都會受到引力的作用。在同一引力場強度下，物體所受到的作用力同物體的質量成正比。我們通常將這種方法得出的質量叫做引力質量。我們現在所套用的質量模式可以認為是引力質量模式。因為引力質量是我們採用質量的定義所得到的最初的模式。 但實際上，這樣的一種經驗結論是通過對大量的處於地球引力場中的物體進行觀察所得出的結論，開創性的貢獻可以認為是由牛頓先生來完成的。 在質量的套用歷史上，我們甚至不能分辨引力質量和慣性質量的套用的先後。因為我們通過引力質量的模式確定物體的質量，但是在實際的套用過程中，我們通常都是將兩種模式的質量通用。具體表現在如下的方面： 最初我們所採用的質量都是採用引力質量的方法測定的，具體的方法則是採用天平的模式建立的。即：建立一個標準單位質量，然後通過這一標準單位質量去在地球的引力場中去衡量其它物體質量的模式來確定物體的質量。我們利用這種方法得到的質量來對物體的運動變化進行計量，比如牛頓第二運動定律的量的模式，就是採用這種方法來確定的。採用引力質量來確定物體的量，然後再採用慣性質量的模式來建立物質的運動變化規律。 我們雖然可以採用兩種方法得到物體的質量。但是這兩種物體的質量定量的模式在屬性上都是相同的，都是採用作用力的方法進行定量。不論是引力場給與物體的作用力得到質量的特點，還是給物體施加作用力改變物體運動狀態所表現出的物體質量的特點。只要作用力的屬性是相同的，那么物體的質量屬性就是相同的。但實際上物體的質量和作用力都是採用循環定義的。用作用力去定量物體的質量或者用物體的質量去定量作用力。另一方面是，不論是引力還是我們給物體施加的作用力，都是力，都具有力的屬性，在這方面，是沒有區別的。因此兩種質量是沒有區別的。或者慣性質量和引力質量的屬性是相同的，甚至可以說，兩種質量沒有任何的區別，唯一存在區別的是採用的定量方法不同。

引力質量分類

引力質量分為兩種，主動引力質量和被動引力質量，前者決定物體產生的引力場的強弱，後者決定物體在處於其他引力場時受到的引力大小。