Massa

Wikipedia

Massa (tunnus m) kuvaa aineen määrää, se on kappaleen tietynlaista suuruutta kuvaava perussuure. Massa tarkoittaa kappaleen hitautta. Arkikielen ilmaisuna käytetään myös "kappaleen painoa". Massan SI-järjestelmän mukainen perusyksikkö on kilogramma. Toinen suurissa massoissa käytetty yksikkö on tonni. Atomimassoja mitattaessa käytetään atomimassayksikköä.

Kappaleen massaa voidaan mitata vaa'alla - sanotaan että kappale punnitaan. Vaaka mittaa kappaleen painoa, jota on kuitenkin korjattava kappaleen kelluvuuden ja paikallisen painovoiman mukaan. Ilman painovoimaa massaa voi mitata kiihdyttämällä sitä tunnetulla voimalla.

Kappaleen massa kuvaa kappaleen hitautta muuttaa liiketilaansa ja toisaaltaan se kuvaa kappaleen käyttäytymistä painovoimakentässä. Tarvitaan voima muuttamaan massallisen kappaleen liiketilaa.

Suhteellisuusteorian mukaan massa on sama asia kuin energia ja toisinpäin, mikä kirjoitetaan E = m, jos nopeuden yksikkö on valonnopeus. Ilmiö havaitaan niin, että jos kappaletta kiihdyttää, sen liike-energian lisäys tarkoittaa myös massan lisääntymistä. Massiivisemman kappaleen kiihdyttäminen vaatii enemmän energiaa, ja siksi kiihdytettäessä lähelle valonnopeutta massa kasvaa rajattomasti, tehden valonnopeuden saavuttamisen mahdottomaksi. Toinen esimerkki massan ja energian yhtenevyydestä on se, kun voimakenttään putoaminen sitoo energiaa, on se havaittavissa massan muutoksena. Vain vahva ydinvoima on niin voimakas, että tämä voidaan havaita suoraan: atomiytimen massa ei ole sama kuin sen osanukleonien massan summa. Edelleen, yksittäisen nukleonin sisäinen vahvan ydinvoiman kenttään sitoutunut energia selittää 90-prosenttisesti¹ havaitun massan. Ei ole kuitenkaan saatu tyhjentävää vastausta siitä, mitä energiaa jäljellejäävä massa vastaa. "Massattoman massan" (mass without mass) teoriaa ei siis ole saatu luotua.

Nykyisin vallitsevan käsityksen mukaan alkeishiukkasten massa syntyy hiukkasten vuorovaikuttaessa Higgsin kentän kanssa. Hypoteesin todentamiseksi etsitään Higgsin kentän kvanttia, Higgsin bosonia. Higgsin fysiikka on olennainen osa supersymmetrian teoriaa.

[muokkaa] Viite

1. Frank Wilczek. Mass without Mass I: Most of Matter. Physics Today on the Web [1]

[muokkaa] Katso myös

• Lepomassa
• Liikemassa
• Massaprosentti