牛顿力学第二定律和万有引力定律中都涉及一个最基本的物理概念——质量。这两个定律中的质量是一回事吗，牛顿没有解释。后世的科学家逐渐认识到这两个质量含义不同，第二定律中的质量与惯性相关，被称为惯性质量；万有引力定律中的质量由引力而来，称为引力质量。19世纪，法国物理学家厄缶首次通过实验证明这两种质量在数值上相等。这就引出一个新问题，惯性质量和引力质量的相等是纯粹偶然的，还是存在更深远的意义。爱因斯坦在他的科普作品《物理学的进化》中专门讨论了这个问题。
在爱因斯坦看来，经典物理学认为这两种质量的相等是偶然的，而现代物理学却认为这两种质量的相等是自然规律的必然结果。
这就好比一个侦探故事，如果把其中诡异的事件解释为偶然的巧合，那它绝对不是上乘之作，若想让读者满意，侦探故事必须要按照合乎情理的方式发展。科学也是如此，假如两种理论都能够比较全面的观察到现实情况，如果其中一种理论能够解释为什么引力质量和惯性质量是相等的，另一种理论却把它们的相等归结为偶然，那么前一种理论自然要比后一种好一些。
下面，让我们跟随爱因斯坦的思路，体验奇妙的逻辑推理过程。
推导从一个简单的思想实验开始，假设在一条绝对光滑的水平面上有一辆静止的小车，我们向它施加一个水平的推力，那么在推力撤销之后，小车就会以一个确定的速度匀速直线运动。如果我们给车加上重物，再以同样的推力推它，装了东西的小车最终会比空车速度慢。由此可以得出结论：物体的运动速度与其质量成反比关系，质量越大，速度越小。这样，我们就可以确定物体的质量，确切的说，我们知道如何确定两个物体质量之间的倍数关系。这种质量就是“惯性质量”，它与地球的引力无关。因为，小车在推力作用下沿着水平面运动，地球引力使小车能够保持在平面上，在运动过程中没有发生任何变化，所以在确定质量方面没有起到任何作用。
在生活中，我们是如何确定物体质量的呢，最简单的办法就是用天平称一下。这种方法完全依赖地球引力，如果地球不能吸引物体，也就是说如果地球上不存在重力的话，天平是绝对不可能起作用的。用天平称得的质量就是“引力质量”。
通过厄缶的实验，我们知道这两种质量在数值上相等，那么怎样证明这不是巧合呢？从伽利略在比萨斜塔上丢下不同质量的物体这个古老实验中，爱因斯坦找到了答案。伽利略的实验证明不同质量物体的下落时间总是相同的，即下落物体的运动与质量无关。这是一个简单但十分重要的结果。
从推小车的思想实验中，我们可以看到在外力作用下，静止的物体开始运动，其难易程度取决于物体自身的惯性质量。假设地球以相同的引力作用于所有物体，那么惯性质量大的物体，其下降速度就会比惯性质量小的物体慢。但是，伽利略的实验结果并非如此，所有物体的下降速度都是一样的。这表明地球对不同质量的物体产生的引力是不同的。
地球通过重力吸引物体，但对物体的惯性质量一无所知。地球的“召唤”取决于引力质量，物体“回应”的运动则取决于惯性质量。下落速度相同表明，每个物体做出的“回应”都与地球对它的“召唤”相对等，由此我们可以得出推论：引力质量和惯性质量相等。
以上就是爱因斯坦的逻辑推理过程，简单、明了。以这个结论为线索，人类对自然的理解更加深入，事实上，“引力质量和惯性质量相等”是引发爱因斯坦提出广义相对论的极为重要的线索。
