本文，首先将会从牛顿定律的视角，介绍惯性质量与引力质量的概念、意义与关系。
接着，将会顺着爱因斯坦发现相对论的逻辑与路径，深入浅出地解读与相对论原理有关的，诸多有趣概念。
最后，将会从一个不同的视角，去重新审视质量、力、加速度与物质之间的关系。
主题目录如下：
- 惯性质量
- 引力质量
- 惯性质量与引力质量
- 惯性系与非惯性系
- 惯性力
- 弱等效原理
- 强等效原理
- 时空弯曲
- 力与加速度
- 重新审视——宏观质量
惯性质量
首先，牛顿提出了牛顿第二定律，并定义了惯性质量——就是物体改变运动状态难易程度的度量。也就是说，质量越大，越难以改变运动状态，质量越小，越容易改变运动状态。
或换句话说，质量存在一种惯性，并且质量越大惯性越大。而惯性，就像是质量所表现出的“惰性”，或说是对加速度的“抗性”，因为它总是试图保持原有的运动状态——静止或匀速直线运动。
后来发现运动状态，可由动量变化描述，运动状态不变，即是动量不变，也就是没有加速度。
引力质量
接着，牛顿发现了万有引力，于是就有了引力质量——就是物体互相之间吸引力大小的度量。也就是说，质量越大吸引力越大，质量越小吸引力越小。这种吸引力产生了，重力和重力加速度，而重力即是在地球上测量出来的重量大小。
质量为1千克的物质，受到外力9.8牛顿时所产生的重量——称为1千克重。一般常用质量单位来代替重量，隐含乘以重力加速度（mg）。
后来发现，引力由引力场产生，引力质量产生引力场，并且引力场在空间上并不均匀，会产生引力差——而这就是产生潮汐力的原因。
惯性质量与引力质量
至此，我们可以看到，惯性质量（m = F / a）需要通过动量变化才能测得，静止的物体就没法测出惯性质量。但引力质量（m=F/g）就算静止（比如在地球表面），也可以通过重力与重力加速度（常量），测出引力质量。
然而，通过实验发现，引力质量和惯性质量成正比例关系。
虽然，这两种质量描述的角度不同，一个是产生吸引力的能力，一个保持运动状态的能力，但如果两者的比例对一切物体相同，那么就可把它们当做同一个量来对待，因为选取一个合适的单位，就可以令比例常数为1，即引力质量与惯性质量相等。
物理学家厄缶，改进了卡文迪许的扭秤设计，证明了引力质量和惯性质量是相等的，为等效原理铺下基石。
这说明了，在引力场中，物体的加速度与其质量无关，只与引力场有关。
因为物体在引力场中，受到的吸引力就是它所受的外力，结合万有引力与牛顿第二定律（GMm/r^2=mg），那么两个公式中，物体的引力质量与惯性质量相互抵消，就只剩下了与引力场有关的加速度（g=GM/r^2）。
这可以理解为，物体的引力质量越大，等效的惯性质量就越大，而惯性质量代表着对加速度的“抗性”，所以无论物体的引力质量多大，其相关的加速度，都会被“抗性”抵消，最终在引力场中，保持重力加速度恒定。
而从受力角度来看，物体在引力场中产生的万有引力（GMm/r^2），来自两个部分：一个是物体的引力质量（m），一个是引力场的引力质量（M）。但物体的引力质量，被其自身的惯性质量给抵消了，所以物体的加速度，只与引力场的引力质量（M）有关。
不过，如果物体的引力质量增加，万有引力（GMm/r^2）会因为引力质量（m）增加而增加——显然，万有引力，不包含惯性质量的“反作用”。
所以，物体在引力场中，其引力质量（m=F/g）与其受力（万有引力F）成正比——这也是测量引力质量的原理所在。
那么可见，引力场——能够让一切物体的加速度相同，即反应了——引力质量与惯性质量相等的事实。
惯性系与非惯性系
运动是相对的，所以运动需要参照物，参照物可以是一个物体，可以是一个区域，还可以包含相对运动的物体在其内部，最主要的是可以在参照物上建立坐标系，所以参照物又称为——参考系。
参考系分为两种：惯性系与非惯性系。
惯性系，顾名思义，就是符合惯性定律的参考系，即物体在其中的维持其惯性状态——静止或匀速直线运动。
非惯性系，显然就是不合符惯性定律的参考系，即相对于惯性系，有加速度的参考系。
那身处在一个参考系的内部，如何知道这个参考系有没有加速度呢？换句话说，就是如何知道所在的参考系，是惯性系还是非惯性系呢？
事实上，最有效的办法，就是做实验，验证参考系中物体的运动，是否符合惯性定律。而这就是，在局部视角中，判断惯性系与非惯性系的关键。
惯性力
在非惯性系中，物体的运动不符合惯性定律，即会有加速度。然而，根据牛二定律，有加速度必然就会受力，但在局部视角中，我们看不到这个力的来源，只能看到加速度的真实存在。
例如，在加速行驶的汽车中，车上的小球会自发的加速向车尾运动；或者突然刹车，车上的小球会突然加速向车头运动。此时，小球的加速度，在车内找不到施力源。
然而，从全局视角来看，物体相对非惯性系有加速度，非惯性系相对惯性系有加速度，这两个加速度——大小相同、方向相反。于是，物体的加速度刚好就“抵消”了非惯性系的加速度，令其在惯性系中保持惯性状态。
例如，在加速的汽车外观察，车上的小球会静止不动，直到小球撞击到车尾阻挡物，才会“被迫”和汽车一起做加速运动。
所以，在非惯性系中，物体的加速度是源于物体的惯性，即：惯性质量对非惯性系加速度的“抗性”，也就是在惯性系中，惯性质量对自身加速度的“抗性”。
因此，在非惯性系中，物体加速度的施力源——就是惯性质量，而这个力就称之为——惯性力。并且，惯性力与惯性质量成正比，因为物体的加速度始终与非惯性系的加速度大小相等，那么惯性质量越大，物体的受力，即惯性力（F=ma），也就会越大。
显然，惯性力——是一种假想的不存在的力，因为在宏观上，惯性力不是由相互作用产生的，而是惯性质量本身的惯性性质。但惯性力的效用——却是真实的存在，其代表着阻止惯性质量运动状态改变的力，或说是保持惯性质量运动状态不变的力。
那么，综上可见，惯性力需要在非惯性系，才能体现出来，或说是在非惯性系，需要引入惯性力才能应用牛二定律（否则加速度找不到施力源）。
而事实上，我们可以看到，非惯性系自身的受力与加速度才是真实发生的，物体在非惯性系中的惯性力与加速度，都是相对的。因为从全局来看，物体在非惯性系中，发生碰撞之前，是处在惯性状态的，而在碰撞之后，产生接触受力，物体的惯性力和惯性状态就会消失。
弱等效原理
在引力质量等效于惯性质量的视角之上，经过一番思想实验，爱因斯坦提出了，弱等效原理——就是在局域，引力与惯性力，无法区分。
这里隐含的一个概念就是，引力在距离远近上并不均匀，而惯性力则是均匀的，但在无穷小的时空范围内，引力的不均匀可以近似等于均匀。
那么，与之对应的一个思想实验，就是：在引力场中静止的飞船，其中的物体会受到引力，在太空中加速的飞船，其中的物体会受到惯性力，而通过适当调整飞船的加速度，就可以让惯性力等于引力。于是在飞船之中，通过力学实验，就无法区分物体受到的是引力还是惯性力，也无法区分，此时飞船是在引力场中静止，还是在太空中加速。
所以，弱等效原理，也可以描述为——在局域，引力场与加速场，无法区分力学效应。当然，在非局域，引力场不均匀有潮汐力，而加速场均匀，是可以通过力学实验区分的。
接下来，更进一步的一个思想实验，就是：在引力场中，飞船做自由落体运动，此时飞船中物体会受到向下的引力，同时飞船是一个向下加速的非惯性系，这个非惯性系中的物体会受到一个向上的惯性力，并且这个惯性力与引力相等。于是，物体的引力与惯性力抵消，处在了失重的状态。而在另一个场景里， 飞船悬浮在太空之中，构成了一个惯性系，飞船中的物体同样也处在失重状态。结果在飞船之中，就无法区分，飞船是在引力场中自由下落，还是在太空中悬浮。
由此，我们可以看出：
- 在局域，引力场可以用一个加速场抵消，加速场即是非惯性系，其会产生与加速反向的惯性力，从而抵消掉引力场的引力。
- 在引力场中自由落体的参考系，就是一个加速场，也是一个非惯性系。
- 引力场与自由落体的加速场，互相抵消，所以物体相当于处在了惯性系。
那么，弱等效原理，还可以描述为——在局域，引力场与惯性场（即惯性系），无法区分力学效应。也就是说，在引力场中，通过选取一个合适的参考系——自由落体的非惯性系，就可以抵消引力，令引力场局域等效于惯性系。
然而，引力场也可以看成是一个非惯性系。那么，在引力场中自由落体，也就可以等效于，在非惯性系中自由落体。
于是可以想象，在非惯性系，受惯性力自由落体的物体，从全局来看，其必然是处在惯性状态的——因为物体的加速运动，其实是相对非惯性系的，而非惯性系自身，才具有真正的加速运动。
因此，弱等效原理，又可以描述为——在局域，非惯性系与惯性系，无法区分力学效应。也就是说，在非惯性系中，通过选取一个合适的参考系——如自由落体的非惯性系，就可以让两个惯性力相互抵消，令非惯性系局域等效于惯性系。
事实上，物理学家马赫，曾指出：加速物体会受到惯性力，是由于它相对全宇宙所有物质加速，这相当于全宇宙的物质相对它做反向加速，从而对该物体施加一个作用，就是惯性力。——爱因斯坦把这个思想称为马赫原理，并从中得到了巨大的启发。
强等效原理
更进一步，爱因斯坦假设了，强等效原理——就是在局域，引力场与惯性场（即惯性系），无法区分物理学效应。
等价的描述有：
- 在局域，引力场与加速场，无法区分物理学效应。
- 在局域，非惯性系与惯性系，无法区分物理学效应。
那么，强弱-等效原理的区别在于：
- 弱等效——是引力与惯性力在无穷小时空等效，即力的等效，被引力质量与惯性质量等效试验，所直接证实。
- 强等效——是引力场与惯性场在无穷小时空等效——不仅仅是力，而是参考系内的一切物理规律等效。
由此可见，弱等效——不能代表时空等效，而强等效——则可以代表在无穷小处的时空等效。而无穷小的时空如果等效，那么由无穷小的时空组成的全局时空，也就是等效的。
因此，时空之中就只有非惯性系——它由无穷小的惯性系组成。所以，一切坐标系都是平权的，即客观的物理规律，应该在任意坐标系下均有效，且应是协变的——这就是广义协变性原理，也称广义相对性原理。
那么，惯性系的物理规律——由狭义相对论描述，应该也可以应用于非惯性系，包括引力场。
于是，从强等效原理可以得出，引力场可以由多个局部惯性系组合起来，等效去描述。因为无穷多个局部惯性系，组成了一个全局非惯性系，包括引力场。这在数学上，就是对局部惯性系，应用狭相计算，然后做积分的结果，等同于在非惯性系，应用广相计算的结果。
那么同理，多个局部惯性力组合起来，也就可以等效于全局（不均匀的）引力。
因为，通过切换参考系，以产生惯性力的物体本身建立坐标系，那么局部非惯性系，就转变成了局部惯性系。此时，这个局部惯性系，就成为了一个质点，没有惯性力，没有加速度，只有瞬时速度。
事实上，强等效原理的重要意义，就在于：在引力场中，通过选取合适的加速参考系，就可以抵消引力，从而让引力在局域消失。
那么试想，在引力场中，自由落体运动，处在了惯性系的失重状态，这说明了什么？其实这说明了，每个局域引力与惯性力都抵消了，从而在由局域组成的全域，物体也就不再受力了。
可是从全局视角来看，物体仍在引力场中做匀加速运动，是何解？要知道，全域由无穷多个局域组成，每个局域都是惯性系，没有力与加速度，那么全域的引力与加速度，是如何从无穷多个惯性系之中涌现而来的呢？
此时，爱因斯坦的想象力发挥了作用，他认为引力根本就不存在，引力场是时空几何结构弯曲的产物，物体的自由落体运动，其实就是在时空弯曲结构中，沿着测地线不受力的自由运动，而这就是处在了——四维时空的惯性系。
测地线——可以定义为空间中两点的局域最短或最长路径，又称大地线，或短程线。
如此可见，在四维时空，引力就是弯曲，直线就是曲线。那么，只受引力的匀加速直线运动，就相当于是在平直时空，不受力的匀速直线运动。
那么，从时空弯曲的角度来看，在无穷小的时空范围内（即惯性系中），时空曲率为0，也就是引力不存在。接下来，每个时空质点都不存在引力，而时空质点构成的几何结构，最终就涌现出了，引力的宏观表现。
时空曲率——意味着几何结构无法在二维平面展开，如球面、马鞍等，而像圆柱则可以在二维平面展开。
而由此再看——牛顿定律，它只是一种低速、弱场、较小尺度下的近似定律。
时空弯曲
于是，爱因斯坦在强等效原理之上，构建了广义相对论——其核心就是，物质决定时空如何弯曲，时空决定物质如何运动。
意思就是说，时间和空间不可分割的组成了时空，时空的弯曲形成了引力场，产生吸引力。而引力质量越大，时空弯曲程度越强，形成的引力场就越强，引力也就越大。最后，引力决定了宏观物质的运动。
由此可见，引力质量——就变成了时空弯曲程度的度量。
而引力质量和惯性质量，显然是同一个本质原因，所产生的不同角度的宏观表现，因此这个相同本质产生的时空影响，也是等效的。所以，等效的惯性质量，也就会有时空弯曲效应。这可以理解成，运动加速度越大，惯性质量就越大，等效的引力质量就越大，即：运动加速度可以增强引力场。
那么，显然的是，当处在有加速度状态的物体，改变其运动状态更难——这是相当于增加了惯性质量。因为物体有加速度即有受力，此时改变其运动状态就需要克服——惯性力与受力，这相当于抵达同样的加速度，却增加了惯性力（m=F/a），从而相当于增加了惯性质量。
事实上，在狭相中，只有惯性质量，并没有引力质量，但惯性质量等效于引力质量，于是广相，消除了质量的前缀“引力”与“惯性”，只剩下一个“质量”，并重新定义了惯性系，令其组成了非惯性系，于是狭相通过局域连接到了全域，这相当于把引力和惯性力都转移到了时空弯曲上，而时空弯曲源于——（无差别的）质量。
而广相所描述的宏观世界——质量弯曲时空，时空产生运动——还代表着宏观的不确定性。因为，我们不能在物理过程发生之前，就事先知道时空的几何性质，所以时空性质也同物理过程一样，变成了不确定的、变化的、与物理实体相互纠缠影响的关系。显然，这与微观的不确定性原理，是如出一辙的。
最后，需要指出的是，爱因斯坦只提出过等效原理，强弱等效原理是后来的区分。因为显然，弱等效原理已经被直接验证了，但强等效原理一直都无法被直接验证——目前依然是一个假设。原因就在于，弱等效验证力等效——比较容易，但是强等效验证一切物理规律等效——并不好设计试验。
但有趣的是，强等效原理是广相的基础，随着广相不断的被验证正确——这反而支撑了，强等效原理的正确性。
力与加速度
力是绝对的，不具有对称性。因为力是相对于宇宙中所有物质的，而不是相对参考系的。这可以理解为，力的作用是改变自身的运动状态，而自身的运动状态，是一种与宇宙整体状态相关的绝对变化。
那么，受力就会产生加速度，加速度即是运动状态的改变，所以加速度也具有不对称性。
例如，A受力有加速度B静止，并不等同于，A静止B有相对加速度。因为A受力是相对宇宙整体的，而B相对宇宙整体始终不受力。因此，A会产生绝对时间膨胀，B则不会。
然而，加速度的相对性，需要分两种情况来看：
第一，相对于惯性系，加速度是绝对的。也就是说，惯性系中有加速度的物体，相对于匀速物体——无论速度是多少，加速度都是绝对的，即：速度的变化量是恒定的。显然，这是因为惯性系中的物体，受力才会产生加速度，而力是绝对的。
第二，相对于非惯性系，加速度是相对的，但受力效用是绝对的。也就是说，加速度之间是相对的，但只有真正受力的，才具有绝对加速度，不受力的具有相对加速度。
绝对加速度——可以通过参考系内的力学实验测量得出。例如，有加速度的飞船，构成了非惯性系，在其中进行力学实验，就可以得出绝对加速度。
相对加速度——是通过参考系的相对加速运动得出的。例如，一个有加速度的飞船，相对于另一个有加速度的飞船，就具有相对加速度。而如果两个飞船的绝对加速度一样，那么两者的相对加速度就为0，即相对静止。但其实，两个飞船的受力效应是绝对存在的。
不过绝对加速度的受力，必须是真实存在的力，而不能是赝力——如惯性力。
例如：在非惯性系的自由落体运动，惯性力产生的加速度，就是相对加速度，因为此时物体依然保持惯性状态，其加速度是相对于参考系的相对加速度，而参考系受力产生的是绝对加速度。
当然，如果认可了时空弯曲，那么引力就是赝力，因为在引力场自由落体运动，物体处在惯性状态，其重力加速度是相对于引力场的相对加速度，而（不均匀的）引力场是时空弯曲的绝对效应——等效于多个加速场的绝对加速度。
最后，加速度其实可以分解为，无加速度的切换参考系。
其原理就在于，把加速度分解成无穷多个，瞬时速度的组合，此时这些瞬时速度所在的参考系，没有受力没有加速度，但每个参考系的速度都不同。于是加速度运动，就可以看成是，在这些参考系之间的切换，即不停的换系。而每次换系，相对速度都会变化。
那么，在此视角下，就是去除了加速度，只剩下了一系列的相对速度。这背后的意义就在于，换系会产生不同的相对速度，这在历史变化中，就一定出现过受力与绝对加速度，否则一切都是相对静止的。
重新审视——宏观质量
现在，我们需要明确一个重要的概念，即质量、力、加速度这三个量的关系，是谁决定了谁？
首先，力与加速度，显然是有力才有加速度，并且力越大加速度就越大——是力决定了加速度。
其次，质量越大引力就越大，没有质量就没有引力——显然是质量决定了引力。
但实际上，我们会发现，无论是引力质量还是惯性质量，都是通过力去测量的，即通过引力去测量——引力质量，通过改变运动状态的力去测量——惯性质量。
例如，在地球上静止不动，就无法测量惯性质量，但可以测量引力质量；在外太空无法测量引力质量，但可以通过力与加速度，去测量惯性质量。
那么显然，没有力，就不能测出质量。而我们可以说，引力质量——度量了引力的大小，惯性质量——度量了惯性力的大小。
所以，质量其实度量了力。
于是，质量弯曲了时空，也可以说，是质量度量的力——弯曲了时空。而时空弯曲，是相当于时间与空间的几何结构一起“被拉长”，产生了时间膨胀与引力场。
那么，加速度——无论是重力加速度，还是运动加速度——都会产生时间膨胀效应与引力场，因为加速度来自于力，而力可以由引力质量与惯性质量，共同来等效体现。
然而，虽然引力等效于惯性力，重力加速度等效于运动加速度，但引力场并不等效于加速场（惯性力场）。因为，引力场是不均匀的——引力各处不同，加速场是均匀的——惯性力处处相同，而我们可以把加速场看成是一种——均匀的引力场。
事实上，引力场与加速场，体现的是力场在空间中的分布，而力场在质点上表现出的相互作用，则就是引力与惯性力。可见，质量所度量的力，其实是力场相互作用的合力。
那么，力来自于什么呢？
显然，如果物质没有变化，就不会有力，也不会有加速度。要知道，任何一个相互作用力，都会来源于一个前置的物质变化来产生。并且物质变化，最终都会来自于微观的运动。
而如果我们认可了，时间和空间都依附于物质的变化，并构成了紧密联系不可分割的时空。那么，物质与时空也就是不可分割的整体，不会存在没有物质的时空，或是没有时空的物质。
因此，物质变化，就必然会同时体现在，质量和时空之上。也就是说，质量刻画了物质变化的一个侧面，时空刻画了物质变化的另一个侧面，而两者则刻画的是同一个物质本质。
于是，物质变化——不仅带来了力，也同时让质量与时空一起变化。所以，质量可以度量时空变化，即时空弯曲率，也可以度量物质变化带来的相互作用，即引力与惯性力。可见，引力、惯性力、时空变化，其实都是物质变化，透过质量的体现。
那么可以想象，引力质量等效惯性质量——是因为两者背后对应了同一个微观的物质变化，然后产生了不同的宏观表现，即是引力与惯性力。
而事实上，引力和惯性力，只是一种宏观力，在微观的物质变化，还会产生其它的微观力（即强力、弱力、电磁力），并且微观力，也会有相应的质量（动质量与能量）来体现。
所以显然，如果想要搞清楚质量的真正本质，而不是它度量了什么，我们就需要搞清楚——物质的微观组成，以及微观力（强力、弱力、电磁力）是如何产生的？
