伽利略|惯性问题研究的历史以及现状( 二 ) 爱因斯坦|广义相对论

他认为原因是有空气阻力、地面摩擦力等等作用于物体。假若这些力不存在，则运动中的物体会永远不停的做匀速运动。这想法是很重要的突破，需要极为仔细的洞察力与丰富的想像力才能达成。
牛顿的惯性原理是经典物理学的基础之一，并且对惯性原理的理解也随着现代物理学的发展而出现了改变。牛顿说：“我只是站在巨人的肩膀上！”
8、马赫
马赫对牛顿的惯性概念做了重要的补充，认为惯性来源于物体与宇宙其余部分的相互作用。（不仅仅是物体本身的质量决定的）。
9、爱因斯坦及相对论
对于惯性认识的一个重要进展是惯性与能量的关系。
阿尔伯特·爱因斯坦于1905年在论文《论动体的电动力学》里提出的狭义相对论，这是一个崭新的物理理论，是建立于伽利略与牛顿研究出来的惯性与惯性参考系。它统一了力学理论和电磁学理论，带来了时空观的根本变革。爱因斯坦随后证明质能关系， E=mc2 ，一定的质量对应于一定的能量，反之一定的能量对应一定的质量。
在这里，能量包括了能量的各种形式，突破了上面把某一种形式的能量与惯性联系起来的认识。这样，惯性是能量的属性，能量具有惯性（质量），任何惯性质量都应归因于能量。作为物理学基本概念和物质的量的质量概念退居次要的地位，如今在近代物理中能量、动量等概念要比质量、力等概念要重要得多。
尽管这划时代的理论实际地改变了许多牛顿概念，像质量、能量、距离，那时后，爱因斯坦的惯性概念与牛顿的原本概念丝毫没有任何差异。实际而言，整个理论是建立于牛顿的惯性定义。但这也使得狭义相对论的相对性原理只能应用于惯性参考系。在这种参考系里，不受外力的物体，必定保持其静止或匀速直线运动状态。
为了处理这局限，爱因斯坦于1916年发表论文《广义相对论的基础》提出广义相对论。这理论能够应用于非惯性参考系。但是，为了达到这目的，爱因斯坦发觉，他必需使用到弯曲时空的新概念，而不是传统的牛顿力的概念，来重新定义几个基础概念（例如引力）。
因为这重新定义，爱因斯坦还以测地误差重新定义了惯性的概念，这又引起一些微妙但重要的结果。根据广义相对论，当处理大尺寸问题时，不能使用与倚赖传统牛顿惯性。幸运地，对于足够小的时空区域，狭义相对论仍旧适用，惯性的内涵与工作仍旧与经典模型相同。
狭义相对论的另一个深奥的结果是，能量与质量不是互不相干的物理属性，而是可互相转换的。这崭新的关系也给予惯性概念新的内涵。狭义相对论的逻辑结果是，假若质量遵守惯性原理，则能量必也遵守惯性原理。对于很多状况，这理论大大地拓宽了惯性的定义，能够应用于物质与能量。
正文
导读：惯性问题为什么会成为困扰现代物理学者的难题
惯性这个问题已经成为困扰现代物理学者的难题，虽然拥有伟人牛顿的经典理论。但在科技时代出现许许多多的现象用以前的理论是无法解释的。这也是现代物理的奠基人爱因斯坦留给我们后人的问题。
爱因斯坦无法解释惯性，所以无奈地把相对论分成广义的和狭义的。他本人也一直被这个问题困扰，并且致力于寻找宇宙统一的“力。 ” 即将引力，电磁力，强作用力，弱作用力，这四种宇宙基本力，纳入到“一个系统。 ”但是终其一生，也没有成功。
但是他一生的追求，一生对于探索的事业的执着，令我们动容！我很喜欢爱因斯坦的一句话：“想象力比知识更重要！”
所以斗胆想象世界和宇宙是什么样是好奇。那么思考曾经困扰牛顿，爱因斯坦的惯性问题，即使在当下也是不过时的。而且是至关重要的。因为我们如果对“根基”理解不深，那么如何能够深刻揭示宇宙规律呢？
惯性和引力被我们认为是完全不同的两种物理属性，但是它们之间既然存在着普遍的、严格的正比关系，是否有可能它们不过是物体同一本质在不同方面的表现呢？这一问题的回答是肯定的。
这个结论成功地经受了十分精确的实验检验。
这类实验经历了三百年的历史，直到目前尚在进行中．从牛顿时代的精确度为10-3发展到1922年爱德维斯提高到3×10-9 。到1964年狄克把精确度提高到（1.3±1.0）×10-11 ， 1971年，勃莱根许和佩诺又将实验的精确度提高到10-12数量级。所有这些实验，统统均证实了等于常数。