导读：爱因斯坦的质能公式，拓展了我们对于能量与质量的认识，也拓展了我们对于能量与惯性的认识。这是爱因斯坦的贡献。今天就来了解一下，爱因斯坦对于惯性的认识。
内容如下：
首先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，是建立于上面所说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，那时候，爱因斯坦的惯性概念与牛顿的原本概念没有任何差异。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。
为了处理这样的局限，爱因斯坦于1916年发表论文《广义相对论的基础》。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）。
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。
能量具有惯性拓宽了我们对于惯性的认识，也拓宽了我们对于能量的认识。它带来的重大实用价值就是核能的释放。在裂变反应中，裂变产物的静质量小于裂变前物质的静质量，质量亏损释放出大量裂变能；在聚变反应中，聚变产物的净质量小于聚变前物质的净质量，质量亏损释放出大量的聚变能。它也使得人们很好地认识许多物理现象，包括涉及物质的全部质量与能量转化的正反粒子对的产生和湮没过程。
我们知道，惯性质量是物体惯性的量度，反映物体对加速度的阻抗，而引力质量是物体引力属性的量度，反映物体产生和承受引力的能力。它们显然是物质的两种完全不同的属性，那么描述物质两种不同性质的量是否严格相等是一个问题。
可是为什么在上面要提出能量呢？因为能量是质量的时空分布变化程度的度量,用来表征物理系统做功的本领。能量以多种不同的形式存在；按照物质的不同运动形式分类，能量可分为机械能、化学能、热能、电能、辐射能、核能、光能、潮汐能等。这些不同形式的能量之间可以通过物理效应或化学反应而相互转化。而各种场也具有能量。它是对物质宇宙是普遍适用的一个词。而惯性，引力也是普遍适用的。
现在我们知道惯性质量和引力质量相等是一条严格的定律。原来牛顿力学中无法说明的惯性质量与引力质量相等不再是游离于物理学之外的一个普遍事实，而是成为广义相对论的基石。爱因斯坦找到了这块基石，并由此发展了广义相对论，这是爱因斯坦独具慧眼、超群绝伦的伟大贡献。
摘自独立学者，科普作家，艺术家灵遁者科普书籍《变化》
广东尚尧律师事务所
2018-06-11 广告
