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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. Nach dem [[Äquivalenzprinzip (Physik)|Äquivalenzprinzip der Physik]] sind die ''träge'' und ''schwere'' Masse eines [[Körper (Physik)|Körpers]] äquivalente Größen.
| | == Beschreibung == |
| | {{Information |
| | | Beschreibung = Verschiedene Entwicklungsstadien der [[Lichtwurzel]] |
| | | Quelle = https://lichtwurzeln.de |
| | | Urheber = Hans-Martin Aurich |
| | | Datum = 6. November 2016 |
| | }} |
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| == Maßeinheiten == | | == Lizenz == |
| | | {{Bild-CC-by-nc/3.0|Bild-CC-by-nc/3.0}} |
| [[Datei:Prototype kilogram replica.JPG|mini|hochkant=1.3|Replik des Urkilogramms unter zwei Glasglocken]]
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| Die Masse ist eine [[physik]]alische Grundgröße und wird im [[SI-System]] in '''Kilogramm''' gemessen. Das [[Wikipedia:Kilogramm|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% [[Wikipedia:Platin|Platin]] und 10% [[Wikipedia:Iridium|Iridium]], der vom [[Wikipedia:Internationales Büro für Maß und Gewicht|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 <math>kg</math>. Vom Kilogramm leiten sich mit den entsprechenden [[Vorsätze für Maßeinheiten|Vorsätzen für Maßeinheiten]] folgende Masseeinheiten ab:
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| * 1 Gigatonne (Gt) = 1 Billion Kilogramm = 1 Billiarde Gramm = 1 '''Petagramm''' ('''Pg''') = 10<sup>15</sup> g
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| * 1 Megatonne (Mt) = 1 Milliarde Kilogramm = 1 Billion Gramm = 1 '''Teragramm''' ('''Tg''') = 10<sup>12</sup> g
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| * 1 Kilotonne (kt) = 1 Million Kilogramm = 1 Milliarde Gramm = 1 '''Gigagramm''' ('''Gg''') = 10<sup>9</sup> g
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| * 1 Tonne (t) = 1000 Kilogramm = 1 Million Gramm = 1 Megagramm (Mg) = 10<sup>6</sup> g
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| * 1 Kilogramm = 1000 Gramm = 10<sup>3</sup> g
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| * 1 Dekagramm (dag; bis 1973 dkg) = 100 Gramm = 10<sup>2</sup> g
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| * 1 '''Milligramm''' ('''mg''') = 1 Tausendstel Gramm = 10<sup>−3</sup> g
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| * 1 '''Mikrogramm''' ('''μg''') = 1 Millionstel Gramm = 10<sup>−6</sup> g
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| * 1 '''Nanogramm''' ('''ng''') = 1 Milliardstel Gramm = 10<sup>−9</sup> g
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| * 1 '''Pikogramm''' ('''pg''') = 1 Billionstel Gramm = 10<sup>−12</sup> g
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| Für den atomaren Bereich wird auch die von der Masse des [[Proton]]s abgeleitete '''atomare Masseneinheit''' '''u''' (auch als ''Dalton'', Da, bezeichnet) verwendet. Ihr Wert von <math>1\,\mathrm{u} = 1{,}660\,538\,921(73) \cdot 10^{-24}\,\mathrm{g}</math> ist auf {{Bruch|12}} der Masse eines [[Atom|Atoms]] des [[Kohlenstoff]]-[[Isotop]]s <sup>12</sup>C festgelegt.
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| == Äquivalenz von Masse und Energie ==
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| {{Hauptartikel|Äquivalenz von Masse und Energie}}
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| Aus der von [[Albert Einstein]] [[1905]] veröffentlichten [[Spezielle Relativitätstheorie|speziellen Relativitätstheorie]], zu der sich auch [[Rudolf Steiner]] verschiedentlich geäußert hat, folgt die [[Äquivalenz von Masse und Energie]] gemäß der bekannten [[Formel]]:
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| ::<math>E_{0}=m_{0}\,c^{2}</math>
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| Der für die [[Chemie]] formulierte [[Massenerhaltungssatz]] ist daher nur näherungsweise gültig. Da die Energieumsätze bei [[Chemische Reaktion|chemischen Reaktionen]] im Vergleich zu [[Kernreaktion]]en aber nur sehr klein sind, ist der [[Massendefekt]] hier aber vernachlässigbar.
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| 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 kg die Energie E = 9•10<sup>16</sup> [[Wikipedia:Joule|J]]. Für 1 g ist demgemäß die Energie E = 9•10<sup>13</sup> [[Joule|J]]. Mit dem [[Wikipedia:TNT-Äquivalent|TNT-Äquivalent]] von 1 kT (Kilotonne TNT) = 4,184 · 10<sup>12</sup> [[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 [[9. August]] [[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 [[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 [[6. August]] 1945 über [[Wikipedia:Atombombenabwürfe auf Hiroshima und Nagasaki|Hiroshima]] abgeworfen worden war, hatte „nur“ eine Sprengkraft von 13 Kilotonnen TNT.
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| == Siehe auch ==
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| * {{WikipediaDE|Masse (Physik)}}
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| * {{WikipediaDE|Äquivalenz von Masse und Energie}}
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| * {{WikipediaDE|Größenordnung (Masse)|Liste mit Größenordnungen von Massen}}
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| * {{WikipediaDE|Massendichte}}
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| * {{WikipediaDE|Effektive Masse}}
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| == Literatur ==
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| * Max Jammer: ''Der Begriff der Masse in der Physik.'' Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 1964 (Concepts of Mass in Classical and Modern Physics, Harvard 1961, deutsch).
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| * {{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}}
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| * [[Joachim Stiller]]: [http://joachimstiller.de/download/sonstiges_relativistische_massenzunahme.pdf Relativistische Massenzunahme] PDF
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| == Weblinks ==
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| {{Commonscat|Mass (physical property)|Masse}}
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| * [http://www.leifiphysik.de/themenbereiche/kraft-und-masse-ortsfaktor#Grundgr%C3%B6%C3%9Fe%20Masse Versuche und Aufgaben zur Masse] (LEIFI)
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| * [http://online.itp.ucsb.edu/online/colloq/fritzsch1/ ''The Problem of Mass for Quarks and Leptons.''] Vortrag (engl.) von Harald Fritzsch am 22. März 2000 im Kavli Institute for Theoretical Physics (Vortragsunterlagen/Audioaufzeichnung).
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| * Lew Borissowitsch Okun: ''[http://arxiv.org/abs/hep-ph/0602037 The Concept of Mass in the Einstein Year.]'' (arXiv). PDF, 175 kB.
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| [[Kategorie:Physikalische Größenart]]
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| [[Kategorie:Klassische Mechanik]]
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| [[Kategorie:Relativitätstheorie]]
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| [[Kategorie:Gravitation]]
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| [[Kategorie:Masse (Physik)|!]]
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| [[Kategorie:Materie]]
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| [[Kategorie:Physik]]
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| {{Wikipedia}}
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