Dimensiuni

De ce gantera olimpică cântărește și 264 de kilograme pe lună

Haltarea cu greutăți olimpică se referă la masă: cu cât sportivii pot ridica, rupe și ciocni, cu atât se vor apropia de visul lor de medalie. Datorită mușchilor lor extrem de bine antrenați, ei își dublează mai mult decât greutatea corporală. Cu toate acestea, dacă Jocurile Olimpice ar avea loc pe Lună sau pe Marte, ar fi mult mai ușor pentru sportivi, în ciuda masei constante a ganterelor lor. Motivul pentru aceasta constă în diferența subtilă, dar decisivă dintre masă și greutate.

Einstein, energie și volți de electroni

Masa este o proprietate de bază a materiei, care rezultă din numărul de atomi și energia acestora. Albert Einstein a recunoscut deja că masa poate fi convertită în energie și invers și a rezumat acest lucru în celebra sa formulă E = mc². Această legătură este, printre altele, responsabilă pentru faptul că în timpul fuziunii nucleare din inima stelelor se eliberează cantități enorme de energie.

În timp ce masa corpurilor de odihnă - cum ar fi o halteră, un disc sau o suliță - este măsurată pe pământ folosind cântare, trebuie folosite alte metode pentru obiecte foarte mici sau foarte îndepărtate. De exemplu, atunci când fizicienii particulelor generează particule elementare de scurtă durată, cum ar fi bosonul Higgs sau particule formate din patru quarkuri în acceleratorii lor, atunci își declară masa în volți de electroni - deoarece oricum masa și energia sunt echivalente. Pe de altă parte, astronomii determină de obicei masa planetelor sau stelelor îndepărtate indirect, prin efectul gravitațional pe care aceste obiecte îl exercită asupra altora.

Diferența crucială între masă și greutate

Masa unui corp este independentă de faptul că acesta pluteste fără greutate în spațiu sau se întinde pe pământ. De exemplu, o halteră olimpică care cântărește 264 de kilograme la Jocurile Olimpice de la Rio de Janeiro are aceeași masă ca și când ar fi transportată pe lună. Chiar și așa, sarcina ar fi considerabil mai ușoară pentru un atlet să se ridice acolo.

Motivul: masa ganterei rămâne aceeași, dar nu și greutatea acesteia. Deoarece aceasta este definită ca forța cu care masa ganterei este trasă la pământ. Pe pământ, această forță corespunde accelerației datorată gravitației de 9,81 metri pe secundă pătrat (m/s²). Gantera olimpică ar avea, prin urmare, o greutate de 2.589 Newtoni pe pământ. Pe de altă parte, pe Lună „cântărește” doar 428 Newtoni.

Căutați o nouă referință

Spre deosebire de alte cantități de bază, cum ar fi lungimea sau timpul, masa rămâne în urmă în ceea ce privește definiția sa. Pentru că este singura unitate de bază care nu a fost încă determinată de o constantă fundamentală în fizică. În schimb, un cilindru de dimensiuni de ou dintr-un aliaj de platină-iridiu servește drept referință și este păstrat la Paris. Dar acest lucru face ca calibrarea instrumentelor de măsurare să fie greoaie și chiar și acest kilogram original își pierde masa în timp.

Prin urmare, fizicienii din întreaga lume caută o nouă referință adecvată. În prezent, însă, încă patru metode concurează pentru a înlocui într-o zi kilogramul inițial. Care dintre acești candidați va câștiga cursa va fi decis probabil în 2018.

1. înapoi |
2. 1 |
3. 2 |
4. 3 |
5. 4 |
6. 5 |
7. 6 |
8. 7 |
9. continua

Nadja Podbregar, NASA/Chandra X-ray Center
Stare: 08/05/2016

---