作者 张祥前

注：本文大写字母为矢量，本文只描述质点在真空中运动情况，不描述形状物体在介质中运动情况。

牛顿力学的核心是质量概念。

牛顿力学认为力是改变物体运动状态的原因，物体受到了力的作用，产生的加速度与物体的惯性质量成反比，与受力成正比，并且产生的加速度和受力方向一致。

牛顿万有引力认为，宇宙任何两个物体都是相互吸引的，吸引力的大小与它们的引力质量成正比，与它们的距离的平方成反比，引力的方向平行于两个物体的连线。

惯性质量反映了物体不容易被加速的程度，而引力质量反映了加速别的物体的能力。在牛顿力学中这两种质量被认为是等价的，

牛顿自己做了实验来验证，牛顿的实验精确度不高，现代实验的精确极高，验证了惯性质量等价于引力质量，至于惯性质量为什么等价于引力质量？虽然广义相对论给出了一定程度的解释，本文试图从分析质量的本质来解释这个问题。

首先我们提出一个基本看法：

宇宙由空间和物体组成，一切物理现象只是观察者对物体运动和空间本身运动的一种描述。

在以上的基本看法上，本文提出一个假设：

宇宙中任何物体【包括我们人的身体】相对于我们观察者静止的时候，周围空间都以观察者为中心，以光速度C【本文认为光速可以为矢量，并且矢量光速方向可以变化，模不变】辐射式运动，空间这种运动给我们人的感觉就是时间。

根据前面的基本看法，一切物理现象都是物体运动或者物体周围空间本身运动造成，而物体的质量在静止的时候就有，所以，物体的质量肯定是物体周围空间运动造成的。

为了定性定量的描述空间本身的运动，我们把空间分割成许多小块，每一小块空间叫空间几何点，简称几何点。通过描述几何点的运动来描述空间本身的运动。

借助几何点的概念，我们可以认为：

时间t与观察者【或者相对于观察者静止的物体】周围空间几何点以光速度C运动的空间位移R【数量为r】成正比。

     R(t)  = Ct = x i+ y j + z k  

     i, j, k分别是沿x轴、y轴、z轴的单位矢量。

上式可以叫时空同一化方程，反映了时间的本质就是光速运动的空间，将上式两边平方：

 r²  = c²t²= x²+ y² + z² 

根据以上基本看法和假设，我们把物体具有质量并产生引力场的原因归结于物体周围空间本身的运动，这样给出质量和引力场定义方程。

      设想在某处空间中一直存在着有一个质点o相对于我们观测者静止，o点周围空间中任意一个空间几何点p在零时刻以光速度C从o点出发，沿某一个方向运动，经历了时间t，在t'时刻到达p点所在的位置，我们让点o处于直角坐标系xyzo的原点，由o点指向p点的矢径为R = C t =  x i+ y j + z k 

     R是空间位置x，y，z和时间t的函数，随x，y，z，t的变化而变化，记为：

     R = R（x,y,z,t）。

     我们以 R = C t中R的长度r为半径作高斯球面s = 4π r²【内接球体体积为4π r³/3】包围质点o 。

     o点周围的引力场A表示o点周围在体积4π r³/3内有n条几何点的位移矢量R = C t，

     A = k g n R /（4π r³/3） 

     k为比例常数， g为万有引力常数。

     上式中n R可以看成o点周围空间某一个时间段的运动量，或者说是运动空间的流量。而质点o的质量m就表示在高斯球面s = 4π r²【内接球体体积为4π r³/3】内，包含几何点矢量位移R = Ct的条数n和立体角度4π的比值。

     m = 3 k n /4π

     这样,以上的引力场方程A = k g n R /（4π r³/3） 可以写为牛顿力学引力场方程：

     A = g m R  /r³ 

以上引入的质量方程m = 3k n /4π中立体角度是常数4π，我们应该合理的认识到立体角度可以是变量，在0和4π之间变化，n和m都可以是变量，质量方程仍然成立。

我们引入立体角Ω概念，把质量方程 m = 3k n /4π写成普遍形式：

    m = k n /Ω

    相应的有比较普遍的引力场方程：

    A = g m R /r³ = g k n R/Ω r³，

我们把包围o点的高斯球面换成包围o点任意形状的高斯封闭曲面s【曲面s是连续的、没有破洞】，由于本文只是是讨论质点情况，所以以上o点可以看成一个点，我们应该合理的认为真空是连续的，这样我们令包围o点的曲面s收缩为一点，这样我们可以用高斯---奥斯特罗格拉德斯基公式来描述引力场A：

根据高斯---奥斯特罗格拉德斯基公式，引力场A可以表示为几何点的位移R的微分dR和矢量面元dS =  dΩ r²的比值，