在我們今天已知的宇宙中，大到星系團、星系，小到原子及亞原子粒子，以至於更基本的粒子如夸克，不管是什麼物質都有一個共同的屬性，被稱為「質量」，這是一種抗拒被移來移去的屬性，物理學家把物質的這種性質叫做慣性。
不同物體的質量各不相同，從最輕的電子、中微子在到最重的頂夸克，以及由這些基本粒子組成的原子分子，這些原子分子再聚集成其它物體，這些物質的質量跨越無數個數量級。質量究竟從何而來，一直是科學家關注的核心問題。
圖1 慣性演示器
質量的來源有兩種解釋
關注科學的小夥伴們都知道，2013年諾貝爾物理學家頒給了發現希格斯粒子（賦予微觀粒子質量的粒子）的比利時物理學家弗朗索瓦·恩格勒和預言這種粒子的英國物理學家彼得·希格斯。
希格斯粒子的發現，解決了1954年以來，由於質量來源問題引發的量子力學危機，這個危機差一點就摧毀了整個量子力學的基礎，為物理學發展開闢了新的起點。這是由於，希格斯粒子正是量子力學中，為其它粒子貢獻質量的粒子。
圖2 粒子對撞產生希格斯粒子模擬圖
然而，在現代物理學的另外一個發展方向上，廣義相對論同樣高歌猛進，在廣義相對論宇宙學中取得了巨大的進展，特別是當廣義相對論宇宙學與量子力學結合之後，讓人類對於宇宙的認識前進了一大步。
這其中就包含了，基於廣義相對論的原理對於質量起源的新的理解。由於了解量子力學的小夥伴比了解廣義相對論的小夥伴多，所以本文的重點就是從廣義相對論的角度，對於質量的本源與大家交換意見。
圖3 閔可夫斯基時空
廣義相對論關於質量本源的解釋
閔可夫斯基時空
阿爾伯特·愛因斯坦在瑞士蘇黎世聯邦科技大學時期的數學老師赫爾曼·閔可夫斯基在愛因斯坦提出狹義相對論之後，於1907年將愛因斯坦與亨德裡克·洛倫茲的理論結果重新表述成(3+1)維的時空，其中光速在各個慣性參考系皆為定值，這樣的時空即以其為名，稱為閔可夫斯基時空，或稱閔可夫斯基空間（如圖3）。
圖4 閔可夫斯基時空的一個坐標變換
勻加速參考系
倫德勒曾經研究過閔可夫斯基時空中的一個坐標變換（如圖4），他把閔氏時空線元（如圖5a所示）變成了倫德勒時空線元（如圖5b所示），其中加速度a=常數，即勻加速。看不懂沒關係，我下面用三個朋友來說明這兩個線元之間的關係。
圖5 閔氏時空線元與德倫勒時空線元
有三個小朋友，小紅、小明和小白，小白一出生就一直待在地球上，小明坐上了相對於地球靜止坐標系作勻速運動的宇宙飛船，小紅則坐上了相對於地球靜止坐標系作勻加速運動的宇宙飛船。
以小紅所在的位置為坐標原點建立倫德勒坐標系，則小紅的固有加速度為a，稱小紅的加速度為這個倫德勒的坐標加速度。稱小紅為倫德勒觀測者。這個時候，小紅在閔氏時空中的世界線是雙曲線。
圖6 勻速運動參考系和勻加速運動參考系
見圖6，可以看出，倫德勒時空與是瓦西時空圖很像。倫德勒時空存在著「視界」，也就是圖6b上的兩條斜線。做勻速運動的小明可以看到整個二維時空中的實踐，但對於小紅來說，事件是二維時空中的一個點（某時某處）。
所謂的觀測者「可以看到事件」的含義就是，一個事件發出的光，在二維時空上從事件方向畫的兩條45°斜線之一，將與觀察者的世界線相交。從圖6b上可以看出，處於勻加速運動中的小紅所在的時空存在著一個「事件地平線」，即「視界」。她無法看到這條直線左邊時空中發生的任何事情。
圖7 倫德勒坐標系覆蓋的閔氏時空
安魯效應
安魯在霍金提出黑洞輻射之前發現，勻加速直線運動的倫德勒觀測者（前文說的小紅童鞋）處在熱浴中。這個意思就是，在倫德勒時空坐標系下，閔氏時空中的小白和小明都認為自己的飛船在真空中，而小紅則認為自己的周圍充滿了熱輻射。
安魯的結論是驚人的，因為「真空」不是絕對的，依賴於參考系的選擇，同樣溫度也不是絕對的，也依賴參考系的選擇。安魯認為，小紅感受到的熱輻射是一種量子效應，它是由於不同「時空坐標」對應不同的「真空」造成的。按照狄拉克的思想，真空不空，有零點能存在。
圖8 閔氏時空零點能
霍金提出黑洞具有溫度、存在熱效應之後，安魯意識到自己先前證明的小紅觀測到的熱效應，與霍金效應具有相同的本質。
安魯效應表明，閔氏時空的真空狀態，是倫德勒時空中的熱態。熱輻射的出現，源於真空能級的變化。倫德勒時空中的能量零點比閔氏時空中的能量零點低，使得閔氏時空中真空張羅的零點能量在倫德勒時空中以實的正能量的形式出現，呈現為熱輻射能。
安魯效應的溫度，正比於倫德勒觀測者的加速度，而加速度正是該加速系統的慣性場強。所以，慣性力可以看做慣性的經典效應、力學效應。而安魯效應可以看做慣性的量子效應、熱效應。
圖9 倫德勒時空真空能量下降到Q點，閔氏真空零點能量以熱輻射形式出現
類似的，霍金輻射也源於真空能級的變化，霍金溫度正比於視界的表面引力，而引力正是史瓦西時空的引力場強。因此萬有引力可以看做引力場的經典效應、力學效應。而霍金輻射可以看做引力場的量子效應、熱效應。
從前面的分析我們可以看到，霍金-安魯效應起源於真空能級的變化，慣性力與萬有引力也應起源於真空能級的變化。因此，慣性力與萬有引力有著相同的本質和起源。
圖10 慣性力與引力等效
從這個角度我們可以得出結論：
慣性力起源於加速引起的局域「真空形變」，慣性力就是真空「形變」造成的反作用力。慣性作用不是超距作用；慣性力跟普通力一樣，具有反作用力。
同樣的，兩個物體間的萬有引力不是直接相互作用，而是通過「形變」的真空間接相互作用的。引力場就是形變的真空場，由此可見，引力的傳播速度就是光速。
無處不在又變化多端的真空存在很多效應，尤其是彎曲時空中真空的研究使人們大開眼界，黑洞理論與真空理論相結合，有希望解開物理學中的許多疑團。