Masa co to jest?

Masę najczęściej rozumie się jako liczność materii, im więcej atomów tym większa masa. Jest to dobry tok rozumowania na poziomie średnim, jednak masa to coś więcej niż ilość cząsteczek.

Masa jest najczęściej mylonym pojęciem wśród jednostek fizycznych. Wiele osób nie wie, że wchodząc na wagę nie mierzą tak naprawdę swojej masy. Waga mierzy ciężar, który jest zależny od siły grawitacji i masy. Ta sama waga mierząca ten sam obiekt na równiku, na biegunie i 100 km nad ziemią podałaby trzy różne wartości. Dlatego określenie dokładnej masy nie jest łatwe.

Masę najczęściej oznacza się literą m. Jednostka ta jest jedną z jednostek podstawowych występujących Międzynarodowym Systemie Jednostek i Miar SI.

Na temat masy w fizyce są dwa podejścia nauczania, jedna dotyczy tradycyjnej mechaniki klasycznej, rozumianej przez prawie wszystkich i nauczanej w szkołach, oraz mechaniki relatywistycznej – dokładniejszej i aktualnej fizyki jednak zdecydowanie trudniejszej do wytłumaczenia.

W mechanice klasycznej masa ma tylko jedną postać i zależy ona od ilości atomów (im więcej atomów tym większa masa) oraz od rodzaju atomów (atomy z większą ilością protonów, neutronów i elektronów mają większą masę). Występuje tu też prawo zachowania masy mówiące, że masa jest zawsze stała.

W mechanice relatywistycznej mówi się o masie spoczynkowej obiektu. Na świecie występują elementy, które mają masę jedynie kiedy się poruszają, gdyby je zatrzymać ich masa spadłaby do zera - dokładniej ich masa spoczynkowa wynosi zero.

Mechanika relatywistyczna mówi też, że masa obiektu rośnie do nieskończoności w miarę zbliżania się prędkości tego obiektu do prędkości światła. Co oznacza, że żaden obiekt posiadający masę nie osiągnie prędkości światła, bo jego masa musiałaby wynosić nieskończoność. Masa jest też formą energii, która wynika chyba z najbardziej znanego wzoru na świecie \(E=mc^2\). W teorii względności nie obowiązuje prawo zachowania masy.

Podczas reakcji jądrowej od układu odbierana jest pewna ilość energii zwana defektem masy. Oznacza to, że dwa atomy po połączeniu się w reakcji jądrowej posiadają mniejszą masę niż oddzielnie, ponieważ podczas łączenia się wydzieliła się energia będąca defektem masy.