Massa
Massa, fysiikassa inertian kvantitatiivinen mitta, kaiken aineen perusominaisuus. Se on käytännössä se vastus, jonka ainekappale antaa nopeutensa tai sijaintinsa muuttumiselle voiman vaikutuksesta. Mitä suurempi kappaleen massa on, sitä pienempi on voiman aiheuttama muutos. Kansainvälisessä mittayksikköjärjestelmässä (SI) massan yksikkö on kilogramma, joka määritellään Planckin vakiolla, joka on 6,62607015 × 10-34 joulea sekunnissa. Yksi joule on yhtä kuin yksi kilogramma kertaa metrin neliö sekunnin neliössä. Kun sekunti ja metri on jo määritelty muiden fysikaalisten vakioiden avulla, kilogramma määritetään Planckin vakion tarkkojen mittausten avulla. (Vuoteen 2019 asti kilogramma määriteltiin platina-iridium-sylinterillä, jota kutsuttiin kansainväliseksi prototyyppikilogrammaksi ja jota säilytettiin kansainvälisessä paino- ja mittatoimistossa Sèvresissä, Ranskassa). Englantilaisessa mittajärjestelmässä massan yksikkö on slug, massa, jonka paino merenpinnan tasolla on 32,17 puntaa.
Paino, vaikka se liittyykin massaan, eroaa kuitenkin jälkimmäisestä. Paino muodostaa olennaisesti Maan vetovoiman aineeseen kohdistaman voiman, joten se vaihtelee hieman paikasta toiseen. Sitä vastoin massa pysyy vakiona paikasta riippumatta tavanomaisissa olosuhteissa. Esimerkiksi avaruuteen laukaistu satelliitti painaa sitä vähemmän, mitä kauemmas se etääntyy Maasta. Sen massa pysyy kuitenkin samana.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Massan säilymisen periaatteen mukaan esineen tai esinekokoelman massa ei koskaan muutu riippumatta siitä, miten sen osat järjestyvät uudelleen. Jos kappale jakautuu osiin, massa jakautuu osien mukana niin, että yksittäisten osien massojen summa on yhtä suuri kuin alkuperäinen massa. Tai jos hiukkasia liitetään yhteen, yhdistelmän massa on yhtä suuri kuin osatekijöiden massojen summa. Tämä periaate ei kuitenkaan aina pidä paikkaansa.
Einsteinin vuonna 1905 esittämän erityisen suhteellisuusteorian myötä massan käsite koki radikaalin muutoksen. Massa menetti absoluuttisuutensa. Kappaleen massan nähtiin vastaavan energiaa, olevan muunnettavissa energian kanssa ja kasvavan merkittävästi erittäin suurilla nopeuksilla, jotka ovat lähellä valon nopeutta (noin 3 × 108 metriä sekunnissa eli 186 000 mailia sekunnissa). Kappaleen kokonaisenergian ymmärrettiin koostuvan sen lepomassasta sekä suuren nopeuden aiheuttamasta massan lisäyksestä. Atomiytimen lepomassan havaittiin olevan mitattavasti pienempi kuin sen muodostavien neutronien ja protonien lepomassojen summa. Massaa ei enää pidetty vakiona eli muuttumattomana. Sekä kemiallisissa että ydinreaktioissa tapahtuu jonkin verran massan ja energian välistä muuntumista niin, että tuotteilla on yleensä pienempi tai suurempi massa kuin reagoivilla aineilla. Tavallisissa kemiallisissa reaktioissa massaero on niin pieni, että massan säilymiseen voidaan vedota käytännön periaatteena tuotteiden massan ennustamisessa. Massan säilyminen ei kuitenkaan päde ydinreaktoreissa, hiukkaskiihdyttimissä ja auringon ja tähtien lämpöydinreaktioissa aktiivisesti mukana olevien massojen käyttäytymiseen. Uusi säilymisperiaate on massaenergian säilyminen. Katso myös energia, energian säilyminen; energia; Einsteinin massa-energiasuhde.