جرم لختی و جرم گرانش

سعی میکنم با یک مثال نشان دهم چرا با تعبیری که برای فضا و جرم در نظر گرفتیم جرم لختی و جرم گرانشی برابرند و در واقع یک مفهوم دارند.

جرم گرانشی را به صورت نیروی وارد بر یک جرم در یک میدان گرانشی توصیف میکنند ولی احتمالا داستان عکس این توصیف است .در یک میدان گرانشی فضا به سمت جرم عامل گرانش در حرکت است و در نتیجه تمام ذرات نیز به همراه این فضا به سمت آن جرم در حرکتند و در واقع ثابت نگاه داشتن ذرات در یک میدان گرانشی است که نیاز به نیرو دارد.

چنین نیروی را میتوان به نیروی مورد نیاز جهت ثابت نگاه داشتن یک شی در یک رودخانه تشبیه کرد.

حال همان شی را در یک دریاچه ساکن در نظر بگیرید احتمالا آن شی تحت تاثیر تغیر شکل محیط خودش نسبت به اشیا دیگر حرکت داشته باشد ولی در واقع موضعا نسبت به محیط خودش ثابت است و حال سعی کنید آن را با نسبت به حالت اولیه خودش به سرعتی برابر با سرعت جریان آب رودخانه قبلی حرکت دهید.قاعدتا نیروی مورد نیاز جهت حرکت دادن شی در دریاچه ساکن با نیروی مورد نیاز برای ثابت نگاه داشتن آن در رودخانه برابرند که توصیفی و تشبیهی از برابری جرم لختی و جرم گرانشی به ذهن می دهد.(در واقع تا وقتی به جرمی انرژی ندهیم و نیرو وارد نکنیم آن جرم موضعا نسبت به فضای اطراف خودش در حرکت نیست و تنها در صورت وارد کردن نیرو است که با تغیر شکل دادن فضای اطرافش شروع به حرکت می کند که برای ناظر دور تعبیر شتاب را دارد)
به زبان علمی تر مقدار انرژی مورد نیاز جهت ثابت نگاه داشتن یک ذره در یک سطح پتانسیل گرانشی آن مقدار انرژی است که در هر لحظه جهت شکل دهی کوانتوم های فضا در اطراف آن ذره مورد نیاز است که این مقدار انرژی اگر صرف همان تغیر شکل کوانتوم های فضا در هر لحظه به دور از میدان گرانشی بشود از نظر ناظر بیرونی بصورت شتاب گرفتن ذره با شتابی معادل شتاب گرانش حالت اول محاسبه می شود.