記得在2013年，央視的開學第一課中，女航天員王亞平在天空一號中演示過一個測量體重的實驗。因為在太空中處於無重力狀態，所以在地球上依靠重力這種靜態的方法來測體重就不適用了，所以，在太空中一般是透過動態的方法來測量的。天宮一號裡的“質量測量儀”就直接運用牛頓第二定律，也就是利用力與物體加速度的關係來確定物體的質量。我們看一下牛頓第二定律的關係式:F=ma,變換一下就是m=F/a。在太空測量的話，第一步就是要讓宇航員固定在這個“彈簧秤”上，圖中這樣的，

這個向外拉的力F是固定的，但不同的質量會導致“彈簧”彈回的速度是不一樣的，也就是加速度a不同，但這個加速度我們是可以測出來的，這樣就可以得出宇航員的體重了，精確度還是挺高的。這個原理在航天活動中的應用還是比較廣泛的，比如，航天器飛行一段時間後，其攜帶的燃料會消耗導致總質量發生變化，這樣可能會影響軌道控制的精確度。這時航天員就可以開啟助推系統並同時測量航天器的加速度，從而計算出航天器的總質量。還有一點，一般宇航員在太空上會減重，因為食物在胃裡也是失重狀態，導致宇航員進食後更容易得到飽腹感，所以一般都要求宇航員透過攝入更多的營養加上鍛鍊來保持體重不下降，也許以後可以開發個太空減肥專案，沒準會是個賺錢的機會啊！

另外，在密閉空間中，你無法區分引力和慣性力，這是等效原理。重量在力的作用下是個可變數，而質量不是變數，微觀宏觀都一樣。引力和慣性力都是速度引起的，速度的變化引起慣性力的變化同時引起重量的變化，但是質量不變，質量在運動過程中不可改變。如果質量在運動中可以改變，將引起物質混亂，比如一個分子在高速運動時能夠改變質量變成原子?一個原子在高速運動中可以變成電子?不可能，所以質能方程E=MC^2以質量為變數的結論有問題

首先要弄明白這裡的“重”是指什麼？初中物理中，把地面附近物體由於地球吸引而受到的力叫做重力，重力的簡稱為物重。

因此，如是指重力，與地球上一樣，實驗室條件下使用彈簧測力計測量。

但問題有點變數，在日常生活中，通常把人的質量成為體重，所以，這時又理解為質量。在地球上，測量質量使用天平、桿秤、磅秤等，一個共同特點，這些工具都是利用槓桿原理製成的。在太空失重狀態下，顯然不行。不過，人類的智慧是無限的，宇航員以成功在太空測出質量，網上有詳細介紹，此不囉嗦。

太空中如何測重？重量指重力系統中，一定質量物體對另一物發生作用的強弱，在無重力情況下，物體無重量，但質量依然存在。問題變為，失重情況下如何測質量？

什麼是質量？

物理學中的質量同哲學中的質量有所區別。物理質量指物體包含物質的多少，即一定物質的量度，它是物理學大廈的基石、主體和主要研究物件。質量之與物理學，猶如財產之於資本家，勞動力之於工人。哲學裡的質量則指任何事物都有自己質和量的規定性。物理學家有心理活動，但他們不會如同心理學家那樣以意識產生的物質基礎和機制為專門研究物件。

如何測量質量？

首先要界定物體。任何物體都包含一定量的物質，又不是全體物質均勻分出的部分，而是以有別於他物的特定方式結合在一起的物質整體。比如，常說一袋麵粉的質量，不包括袋子質量，袋子只起保持麵粉一體作用，沒有袋子，麵粉聚合能力差，四處飛散，自然不能作為一體質量，但如果求麵粉運輸車載物的質量，則可包括袋子，因為二者被車廂託圍成一體，甚至還可包括車上的食品飲料等。在確定某一層次物質的基本單元后，質量就是一定數量單元的物質，這是把同一類物體組分均化了，把各單元視為相同的。比如，把一定數量氫原子質量定為1克，其它同樣數量原子與之比較，根據比值可得出相應不同質量，每種原子是有別於其它類別原子的單位整體，每個原子又是有別於別個原子的物體。

界定物體後，以其保持現有一體運動狀態的能力為慣性，人們常透過慣性反推質量，慣性大質量大，慣性小質量小。這裡面有個前提，就是物體沒有變成它物或解體。實際上，慣性會隨物體改變而改變，比如，緻密態物體比疏鬆態的結合力強，容易維持一體現狀。固體轉化為氣體，質量沒變，慣性有變。

其次瞭解相互作用。不同物體相互作用，原有運動形態會發生變化，可根據這些變化來推斷物體質量。相互作用的種類很多，有強弱、內外、同向異向、吸引排斥等。不同質量級別有不同主要相互作用，比如地球受力分析與電子受力分析，主導作用的力會不同。因較強相互作用結合在一起的物質，內部作用強於外部作用，常被看作一個物體，但普遍的相互作用又使得各種物體質量不能恆定不變，而處於永恆的分合聚散中。多樣的相互作用也會影響到測量準確度，比如，在空氣中用天平稱一百克鐵和一百克鋁，二者誤差小，而在水中稱一百克鐵和鋁，如仍不考慮水的作用，誤差會較大。

質量客觀存在，人的認識又是主觀的，二者總是存在不一致。質量測量還要注意光效應。光很常見，光速很快，人們離不開光，日常生活範圍有限，主觀上常忽略其起的作用。對大尺度空間天體以及高速微小物質量測量，就不能不考慮光運動特點所帶來的影響，比如測量遙遠星體，恆星自發光，可透過光分析判斷質量，而反光都很微弱的行星就難以測到，最多透過類似測陰影的辦法間接反映其存在範圍等。

再有，人的認識受社會經濟狀況和技術條件等制約。要民科在辦公室和家裡想問題不難，但讓他到月球上抓把土回來測量，怕要抓狂了。

繞了一圈，回到問題本身，如何測量太空中失重物體的質量？先確定物體物件，測地球質量和測飛船質量方法不一樣，測船中空氣質量和砝碼質量也不一樣。再要有相互作用，且這種作用不會使物體發生明顯不可控的分解轉化，比如測一枚雞蛋質量，一不小心碰碎就有點麻煩，除非事先有如塑膠袋一類密封系統保證組分不散失。相應儀器裝置必不可少，比如使物體處於已知加速系統中，令其與測量儀器發生作用，然後根據結果計算質量。原本不必考慮重力系統的，測量辦法同地面上的一樣，如對於已知單位空間質量的物體，測出其組成的總體積和總數量即可得總質量。