Tömeg
Tömeg, a fizikában a tehetetlenség mennyiségi mértéke, minden anyag alapvető tulajdonsága. Tulajdonképpen az az ellenállás, amelyet egy anyagtest egy erő hatására sebességének vagy helyzetének változásával szemben tanúsít. Minél nagyobb egy test tömege, annál kisebb az alkalmazott erő által okozott változás. A tömeg mértékegysége a Nemzetközi Egységrendszerben (SI) a kilogramm, amelyet a Planck-állandóval határoznak meg, amely 6,62607015 × 10-34 joule-szekundummal egyenlő. Egy joule egyenlő egy kilogramm szorozva méter négyzetméter per másodperc négyzetével. Mivel a másodpercet és a métert már más fizikai állandókkal határozták meg, a kilogrammot a Planck-állandó pontos mérésével határozzák meg. (2019-ig a kilogrammot a franciaországi Sèvres-ben, a Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Hivatalban (International Bureau of Weights and Measures) őrzött, platina-irídium henger, az úgynevezett Nemzetközi Kilogramm Prototípusa határozta meg). Az angol mértékrendszerben a tömeg egysége a csiga, egy olyan tömeg, amelynek súlya tengerszinten 32,17 font.
A tömeg, bár összefügg a tömeggel, mégis különbözik az utóbbitól. A tömeg lényegében a Föld gravitációs vonzása által az anyagra kifejtett erőt jelenti, és ezért helyenként kissé változik. Ezzel szemben a tömeg a helytől függetlenül, hétköznapi körülmények között állandó marad. Egy űrbe indított műhold súlya például egyre kisebb lesz, minél messzebb kerül a Földtől. A tömege azonban változatlan marad.
Encyclopædia Britannica, Inc.
A tömegmegmaradás elve szerint egy tárgy vagy tárgyak összességének tömege soha nem változik, függetlenül attól, hogy az alkotórészek hogyan rendeződnek át. Ha egy test darabokra hasad, a tömege úgy oszlik meg a darabokkal, hogy az egyes darabok tömegének összege megegyezik az eredeti tömeggel. Vagy ha részecskéket egyesítünk, akkor az összetett test tömege megegyezik az alkotó részecskék tömegének összegével. Ez az elv azonban nem mindig helytálló.
Az 1905-ben Einstein által kidolgozott speciális relativitáselmélet megjelenésével a tömeg fogalma gyökeres revízió alá került. A tömeg elvesztette abszolút voltát. Egy tárgy tömegét az energiával egyenértékűnek, az energiával átválthatónak, és a fény sebességéhez közeli, rendkívül nagy sebességnél (kb. 3 × 108 méter/másodperc, azaz 186 000 mérföld/másodperc) jelentősen megnövekvőnek látták. Egy tárgy teljes energiáját úgy értelmezték, hogy az magában foglalja a nyugalmi tömegét, valamint a nagy sebesség okozta tömegnövekedését. Felfedezték, hogy az atommag nyugalmi tömege mérhetően kisebb, mint az őt alkotó neutronok és protonok nyugalmi tömegének összege. A tömeget többé nem tekintették állandónak, azaz változatlannak. Mind a kémiai, mind az atommagreakciókban a tömeg és az energia között valamilyen átalakulás történik, így a termékek általában kisebb vagy nagyobb tömegűek, mint a reaktánsok. A tömegkülönbség a közönséges kémiai reakciók esetében olyan csekély, hogy a tömegmegmaradásra mint gyakorlati elvre lehet hivatkozni a termékek tömegének megjóslásakor. A tömegmegőrzés azonban érvénytelen az atomreaktorokban, a részecskegyorsítókban, valamint a Napban és a csillagokban lejátszódó termonukleáris reakciókban aktívan részt vevő tömegek viselkedésére. Az új megőrzési elv a tömeg-energia megőrzése. Lásd még energia, megőrzése; energia; Einstein tömeg-energia összefüggése.