Πώς καθορίζουν οι επιστήμονες μάζα;
Οι επιστήμονες καθορίζουν τη μάζα με διάφορους τρόπους, ανάλογα με το πλαίσιο και το απαιτούμενο επίπεδο ακρίβειας. Ακολουθούν μερικοί ορισμοί της μάζας:
1. αδρανειακή μάζα: Αυτή είναι η μάζα που σχετίζεται με την αντίσταση ενός αντικειμένου στην επιτάχυνση ή τις αλλαγές στην ταχύτητα. Μετρείται με τον προσδιορισμό της δύναμης που απαιτείται για την επιτάχυνση ενός αντικειμένου με μια γνωστή μάζα. Η αδρανειακή μάζα αναφέρεται συχνά απλώς ως "μάζα".
2. βαρυτική μάζα: Η βαρυτική μάζα αντιπροσωπεύει την ιδιότητα ενός αντικειμένου να προσελκύει άλλα αντικείμενα με μάζα μέσω βαρυτικής δύναμης. Όσο μεγαλύτερη είναι η βαρυτική μάζα, τόσο ισχυρότερη είναι η βαρυτική έλξη. Η βαρυτική μάζα και η αδρανειακή μάζα βρέθηκαν πειραματικά ισοδύναμα, η οποία αποτελεί θεμελιώδη αρχή στη φυσική γνωστή ως αρχή της ισοδυναμίας.
3. Μάζα ανάπαυσης: Η μάζα ανάπαυσης αναφέρεται στη μάζα ενός αντικειμένου σε ηρεμία, εξαιρουμένων των σχετικιστικών αποτελεσμάτων. Είναι η αμετάβλητη μάζα ενός αντικειμένου, που σημαίνει ότι παραμένει σταθερή ανεξάρτητα από την κίνηση του.
4. Σχετικιστική μάζα: Στη θεωρία της σχετικότητας, η μάζα δεν είναι σταθερή, αλλά εξαρτάται από την ταχύτητα ενός αντικειμένου σε σχέση με έναν παρατηρητή. Η σχετικιστική μάζα ορίζεται ως η συνολική περιεκτικότητα σε ενέργεια μαζικής ενέργειας ενός αντικειμένου, συμπεριλαμβανομένης της μάζας ανάπαυσης και της πρόσθετης μάζας λόγω της κίνησης της.
5. Πρότυπη μάζα: Για να εξασφαλιστεί συνεπείς και ακριβείς μετρήσεις, οι επιστήμονες καθορίζουν τις τυποποιημένες μάζες που βασίζονται σε φυσικά αντικείμενα. Το Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI) ορίζει την τυποποιημένη μονάδα μάζας, το χιλιόγραμμο, χρησιμοποιώντας ένα φυσικό πρωτότυπο που ονομάζεται Διεθνές Κιλό Πρωτότυπο (IPK). Ωστόσο, ο ορισμός του χιλιόγραμμα βρίσκεται επί του παρόντος υπό αναθεώρηση βασισμένη σε θεμελιώδεις σταθερές της φύσης.
Στην καθημερινή χρήση, ο όρος "βάρος" χρησιμοποιείται συχνά εναλλακτικά με μάζα. Ωστόσο, σε επιστημονικούς όρους, το βάρος αναφέρεται ειδικά στη δύναμη που ασκείται σε ένα αντικείμενο λόγω βαρύτητας. Το βάρος εξαρτάται τόσο από τη μάζα του αντικειμένου όσο και από τη δύναμη του βαρυτικού πεδίου που βρίσκεται. Η μάζα, από την άλλη πλευρά, είναι μια εγγενή ιδιοκτησία ανεξάρτητη από τις βαρυτικές επιρροές.
