Masse (Physik): Unterschied zwischen den Versionen

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'''Masse''' ([[lat.]] ''massa'', „Klumpen“, {{ELSalt|μάζα}} ''maza'', „Brotteig“), auch '''Ruhemasse''' oder '''invariante Masse''' genannt, ist eine grundlegende Eigenschaft aller [[physisch]]en [[Materie]] und die Ursache der [[Gravitation]] und der [[Trägheit]]. Als [[Formel]]zeichen wird meist <math>m</math> verwendet. In der [[Physik]] wird häufig auch das idealisierte Modell einer ausdehnungslosen '''Punktmasse''' bzw. eines '''Massepunkts''' verwendet.
 
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::<math>E_{0}=m_{0}\,c^{2}</math>
 
Aufgrund der ungeheuren Größe der [[Lichtgeschwindigkeit]] <math>c=299\,792\,458\;\mathrm{m/s}</math> entspricht schon einer kleinen Ruhemasse <math>m_{0}</math> eine gewaltige Ruheenergie <math>E_{0}</math>. Nimmt man für die Lichtgeschwindigkeit den gerundeten Wert von  c = 3•10<sup>8</sup> m/s an, so folgt daraus für eine Masse von 1 [[Wikipedia:Kilogramm|kg]] die Energie E = 9•10<sup>16</sup> [[Wikipedia:Joule|J]]. Für 1 [[Wikipedia:Gramm|g]] ist demgemäß die Energie E = 9•10<sup>13</sup> [[Wikipedia:Joule|J]]. Mit dem [[Wikipedia:TNT-Äquivalent|TNT-Äquivalent]] von 1&nbsp;kT (Kilotonne TNT) = 4,184&nbsp;·&nbsp;10<sup>12</sup>&nbsp;[[Wikipedia:Joule|J]] entspricht damit 1 g Materie - also etwa ein erbsengroßes Stück Tafelkreide - einer Sprengkraft von ungefähr 21,5 Kilotonnen TNT. Etwa diese Sprengkraft hatte auch die am [[Wikipedia:9. August|9. August]] [[Wikipedia:1945|1945]] über [[Wikipedia:Atombombenabwürfe auf Hiroshima und Nagasaki|Nagasaki]] abgeworfene [[Atombombe]] „[[Wikipedia:Fat Man|Fat Man]]“. Die Spaltmasse bestand im Kern aus einer [[Wikipedia:Plutonium|Plutonium]]-Hohlkugel mit einer Masse von etwa 6,2 kg und aus einem Mantel von ca. 108 kg abgereichertem [[Wikipedia:Uran|Uran]] (<sup>238</sup>U), der als Neutronenreflektor diente, aber auch zu etwa 20% zur Sprengkraft beitrug. Die erste, „[[Wikipedia:Little Boy|Little Boy]]“ genannte Atombombe, die bereits am [[Wikipedia:6. August|6. August]] 1945 über [[Wikipedia:Atombombenabwürfe auf Hiroshima und Nagasaki|Hiroshima]] abgeworfen worden war, hatte „nur“ eine Sprengkraft von 13 Kilotonnen TNT.
 
== Siehe auch ==
* {{WikipediaDE|Masse (Physik)}}
* {{WikipediaDE|Äquivalenz von Masse und Energie}}
* {{WikipediaDE|Größenordnung (Masse)|Liste mit Größenordnungen von Massen}}
* {{WikipediaDE|Massendichte}}
* {{WikipediaDE|Effektive Masse}}
 
== Literatur ==
* Max Jammer: ''Der Begriff der Masse in der Physik.'' Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 1964 (Concepts of Mass in Classical and Modern Physics, Harvard 1961, deutsch).
* {{Literatur |Autor=Gordon Kane |Titel=Das Geheimnis der Masse |Sammelwerk=Spektrum der Wissenschaft |Nummer=2 |Datum=2006 |Verlag=Spektrum der Wissenschaft Verlag |Seiten=36–43 |ISSN=0170-2971}}
 
== Weblinks ==
{{Commonscat|Mass (physical property)|Masse}}
* [http://www.leifiphysik.de/themenbereiche/kraft-und-masse-ortsfaktor#Grundgr%C3%B6%C3%9Fe%20Masse Versuche und Aufgaben zur Masse] (LEIFI)
* [http://online.itp.ucsb.edu/online/colloq/fritzsch1/ ''The Problem of Mass for Quarks and Leptons.''] Vortrag (engl.) von Harald Fritzsch am 22.&nbsp;März 2000 im Kavli Institute for Theoretical Physics (Vortragsunterlagen/Audioaufzeichnung).
* Lew Borissowitsch Okun: ''[http://arxiv.org/abs/hep-ph/0602037 The Concept of Mass in the Einstein Year.]'' (arXiv). PDF, 175&nbsp;kB.
 
[[Kategorie:Spezielle Relativitätstheorie]]
[[Kategorie:Physikalische Größenart]]
[[Kategorie:Maßeinheit (Physik)]]
[[Kategorie:Gravitation]]
[[Kategorie:Physik]]
 
{{Wikipedia}}

Version vom 30. August 2018, 16:08 Uhr

Masse (lat. massa, „Klumpen“, griech. μάζα maza, „Brotteig“), auch Ruhemasse oder invariante Masse genannt, ist eine grundlegende Eigenschaft aller physischen Materie und die Ursache der Gravitation und der Trägheit. Als Formelzeichen wird meist verwendet. In der Physik wird häufig auch das idealisierte Modell einer ausdehnungslosen Punktmasse bzw. eines Massepunkts verwendet.

Die Masse ist eine physikalische Grundgröße und wird in Kilogramm gemessen. Das Kilogramm wird durch den Internationalen Kilogrammprototyp, das sog. Urkilogramm, festgelegt. Dabei handelt es sich um einen Zylinder von 39 Millimeter Höhe und 39 Millimeter Durchmesser aus einer Legierung von 90% Platin und 10% Iridium, der vom Internationalen Büro für Maß und Gewicht verwahrt wird. Seine Masse entspricht annähernd der Masse von einem Liter Wasser bei 4 °C. Das Einheitenzeichen des Kilogramms ist .

Aus der von Albert Einstein 1905 veröffentlichten speziellen Relativitätstheorie, zu der sich auch Rudolf Steiner verschiedentlich geäußert hat, folgt die Äquivalenz von Masse und Energie gemäß der bekannten Formel:

Aufgrund der ungeheuren Größe der Lichtgeschwindigkeit entspricht schon einer kleinen Ruhemasse eine gewaltige Ruheenergie . Nimmt man für die Lichtgeschwindigkeit den gerundeten Wert von c = 3•108 m/s an, so folgt daraus für eine Masse von 1 kg die Energie E = 9•1016 J. Für 1 g ist demgemäß die Energie E = 9•1013 J. Mit dem TNT-Äquivalent von 1 kT (Kilotonne TNT) = 4,184 · 1012 J entspricht damit 1 g Materie - also etwa ein erbsengroßes Stück Tafelkreide - einer Sprengkraft von ungefähr 21,5 Kilotonnen TNT. Etwa diese Sprengkraft hatte auch die am 9. August 1945 über Nagasaki abgeworfene AtombombeFat Man“. Die Spaltmasse bestand im Kern aus einer Plutonium-Hohlkugel mit einer Masse von etwa 6,2 kg und aus einem Mantel von ca. 108 kg abgereichertem Uran (238U), der als Neutronenreflektor diente, aber auch zu etwa 20% zur Sprengkraft beitrug. Die erste, „Little Boy“ genannte Atombombe, die bereits am 6. August 1945 über Hiroshima abgeworfen worden war, hatte „nur“ eine Sprengkraft von 13 Kilotonnen TNT.

Siehe auch

Literatur

  • Max Jammer: Der Begriff der Masse in der Physik. Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 1964 (Concepts of Mass in Classical and Modern Physics, Harvard 1961, deutsch).
  •  Gordon Kane: Das Geheimnis der Masse. In: Spektrum der Wissenschaft. Nr. 2, Spektrum der Wissenschaft Verlag, 2006, ISSN 0170-2971, S. 36–43.

Weblinks

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