MASSE UND SCHWERKRAFT

Die Masse eines Körpers ist eine physikalische Größe, die zur Messung seiner trägen Eigenschaft dient. Meist wird die Masse mit dem Gewicht verwechselt, aber das Gewicht ist eine Kraft und wird nicht in Kilogramm sondern in "Newton" gemessen. Ein Astronaut mit der Masse von 80 Kilogramm hat diese Masse überall, also auch im Weltall, obwohl er dort gewichtslos ist.

Man kann den Unterschied zwischen Masse und Gewicht einfach erklären: Ein Kunde kauft mehrere Kilogramm an Lebensmitteln. Was er kauft, hat Masse, die man in Kilogramm, Dekagramm oder Gramm misst. Man will schließlich etwas essen und trinken. Worüber der Kunde beim Weg in die Wohnung klagt, ist die Schwerkraft, denn jede Masse hat auf unserer Erde ein Gewicht. In einer Raumstation des 21. Jahrhunderts kauft der Urenkel des Kunden nach wie vor eine bestimmte Menge an Lebensmitteln. Wegen der fehlenden Schwerkraft schweben seine gekauften Kilogramm jedoch schwerelos dahin. Es gibt nichts mehr zu jammern. Wenn wir uns am Morgen auf die Waage stellen und einen verzweifelten Blick auf die Skala werfen, dann bestimmen wir unsere Masse mit Hilfe der Schwerkraft. In einem schwerelosen Raumschiff muss man andere Methoden ergreifen um seine Wohlstandsmasse festzustellen.

Technische Einheiten sollen laut internationaler Übereinkunft möglichst genau und in jedem Labor der Welt bestimmbar sein. Aus diesem Grund wurde der Meter mit der Lichtgeschwindigkeit und die Sekunde mit der Dauer einer (Licht-) Schwingung definiert. Ursprünglich sollte ein Kilogramm von einem Liter (Kubikdezimeter) Wasser bei 4 Grad Celsius abgeleitet werden, doch diese Definition erwies sich als zu ungenau. Man kehrte also zur alten Festlegung zurück. Ein Kilogramm entspricht heute der Masse des Kilogramm-Prototyps, der in der Nähe von Paris aufbewahrt wird. Das Urkilogramm ist ein kleiner, von Umwelteinflüssen sorgfältig abgeschirmter Zylinder aus einer Platin-Iridium-Legierung.

Wenn man die Masse durch das Volumen teilt, erhält man die Dichte eines Stoffes. Wasser hat die Dichte 1000, denn 1 Kubikmeter Wasser hat die Masse von 1000 Kilogramm. Ein Kubikdezimeter (Liter) Wasser hat demnach eine Masse von 1 Kilogramm. Ein Liter Luft hat nur etwa 1,2 Gramm, ein Liter Quecksilber hat bereits 13,5 Kilogramm. Neutronensterne haben eine enorme Dichte von ca. 10¹⁷ Kilogramm pro Kubikmeter. Ein Stecknadelkopf eines Neutronensterns hat die gleiche Masse wie ein Dutzend großer randvoller Öltanker.

Magdeburger Halbkugeln
Das Nichts
Pascal und der Druck
Die Schwerkraft
Das neue Kilogramm

© 2002 Rudolf Öller, Bregenz