Massa
Massa, in de natuurkunde, kwantitatieve maat voor traagheid, een fundamentele eigenschap van alle materie. Het is, in feite, de weerstand die een lichaam van kwestie aan een verandering in zijn snelheid of positie op de toepassing van een kracht biedt. Hoe groter de massa van een lichaam, hoe kleiner de verandering die door een uitgeoefende kracht wordt teweeggebracht. De eenheid van massa in het Internationaal Stelsel van Eenheden (SI) is de kilogram, die wordt gedefinieerd in termen van de constante van Planck, die gelijk is aan 6,62607015 × 10-34 joule seconde. Eén joule is gelijk aan één kilogram maal meter in het kwadraat per seconde in het kwadraat. Nu de seconde en de meter al gedefinieerd zijn in termen van andere natuurkundige constanten, wordt de kilogram bepaald door nauwkeurige metingen van de constante van Planck. (Tot 2019 werd de kilogram gedefinieerd door een platina-iridiumcilinder, het Internationale Prototype Kilogram, die werd bewaard bij het Internationale Bureau voor maten en gewichten in Sèvres, Frankrijk). In het Engelse maatstelsel is de eenheid van massa de slug, een massa waarvan het gewicht op zeeniveau 32,17 pond is.
>
Gewicht, hoewel verwant met massa, verschilt niettemin van de laatste. Het gewicht is in wezen de kracht die door de aantrekkingskracht van de aarde op de materie wordt uitgeoefend, en varieert dus enigszins van plaats tot plaats. De massa daarentegen blijft constant, ongeacht de plaats waar zij zich onder normale omstandigheden bevindt. Een satelliet die de ruimte in wordt gelanceerd weegt bijvoorbeeld steeds minder naarmate hij verder van de Aarde komt. Zijn massa blijft echter gelijk.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Volgens het principe van behoud van massa verandert de massa van een voorwerp of verzameling voorwerpen nooit, ongeacht hoe de samenstellende delen zich herschikken. Als een lichaam in stukken wordt gesplitst, deelt de massa zich met de stukken, zodat de som van de massa’s van de afzonderlijke stukken gelijk is aan de oorspronkelijke massa. Of, als deeltjes worden samengevoegd, is de massa van het samengestelde gelijk aan de som van de massa’s van de samenstellende deeltjes. Dit principe is echter niet altijd juist.
Met de komst van de speciale relativiteitstheorie door Einstein in 1905, onderging het begrip massa een radicale herziening. Massa verloor zijn absoluutheid. Men zag dat de massa van een voorwerp gelijk was aan energie, dat zij onderling converteerbaar was met energie, en dat zij aanzienlijk toenam bij zeer hoge snelheden in de buurt van die van het licht (ongeveer 3 × 108 meter per seconde, of 186.000 mijl per seconde). Men begreep dat de totale energie van een voorwerp zowel zijn rustmassa als zijn door hoge snelheid veroorzaakte massatoename omvatte. Men ontdekte dat de rustmassa van een atoomkern meetbaar kleiner was dan de som van de rustmassa’s van zijn samenstellende neutronen en protonen. Massa werd niet langer als constant, of onveranderlijk beschouwd. Zowel in chemische als in nucleaire reacties vindt een zekere omzetting plaats tussen massa en energie, zodat de producten over het algemeen een kleinere of grotere massa hebben dan de reactanten. Het massaverschil is bij gewone chemische reacties zo gering, dat men zich kan beroepen op het behoud van massa als praktisch principe om de massa van producten te voorspellen. Behoud van massa is echter ongeldig voor het gedrag van massa’s die actief betrokken zijn in kernreactoren, in deeltjesversnellers, en in de thermonucleaire reacties in de zon en de sterren. Het nieuwe behoudsprincipe is het behoud van massa-energie. Zie ook energie, behoud van energie; energie; Einsteins massa-energierelatie.