ההגדרה שלי למסה נכונה?

נכון מאוד!

המילה מסה מתקשרת בדרך כלל ישירות למשקל. ולכן בדרך כלל מקשרים את מושג המסה לכמות חומר. זוהי הגדרה פשטנית אבל לא רעה בעבור גופים מאקרוסקופיים. אך אין הגדרה יחידה למושג מסה הכל תלוי בהקשר ובחלק מההקשרים מסה אכן עלולה להשתנות. הקשר המדויק בין משקל למסה ידוע כבר מימיו של ניוטון, הוא שמכפלת המסה במספר הנקרא "תאוצת הכובד" (גודל שמסומן באות g וערכו על פני כדור-הארץ הוא כ- 9.81 מטר לשניה בריבוע) הוא משקל הגוף. ובאופן כללי יותר, על פי החוק השני של ניוטון f=ma, כאשר מכפילים את המסה בתאוצה מקבלים כוח. לפיכך המסה היא, באופן אינטואיטיבי, מתכונתית לשיעור הכוח הדרוש בכדי להשיג תאוצה מסויימת.
המסה מופיעה בפיזיקה הניוטונית בתפקיד נוסף, היא מייצרת שדה כבידה. מה פירוש הדבר, ניוטון גילה שכל שתי מסות נמשכות זה לזו, למשל אנו נמשכים אל עבר מרכז כדור-הארץ. הסיבה שגופים נופלים היא שכדור-הארץ יוצר בסביבתו כבידה. אם כך למסה בפיזיקה הניוטונית שני היבטים, שונים לחלוטין, האחד הוא שהכוח לחלק למסה היא התאוצה, ולפיכך ככל שלגוף מסה גדולה יותר תהיה לו תאוצה קטנה יותר. ההיבט השני הוא יצירת כבידה וכן "תחושת" הכבידה. התפוח נופל אל עבר כדור-הארץ כי יש לו מסה והוא חש בכבידה שיוצר כדור-הארץ.
אלברט איינשטיין הבחין בשני הבטים אלו כאשר הוא ניסח את "עיקרון השקילות" במסגרת תורת היחסות הכללית. מאחר שאותה המסה הקשורה בכוחות ותאוצות היא המסה הקשורה לכבידה, אולי צריך לחשוב על כבידה באופן כללי כעל תאוצה. דרך חשיבה זו של איינשטיין הביאה אותו לנסח את הכבידה כתופעה המאפיינת את המרחב בו נעים גופים. איינשטיין שינה את האופן בו אנו חושבים על מסה כאשר הוא רשם את המשוואה המפורסמת, אנרגיה שווה למסה כפול מהירות האור בריבוע e = mc^2, שמשמעותה היא שמסה היא מדד לכמות האנרגיה שנושא גוף מסויים או חלקיק מסויים. כאן המקום להדגיש את ההבדל בין המושג "מסת מנוחה" לבין המסה המופיעה במשוואה המפורסמת הקושרת אותה לאנרגיה. "מסת המנוחה" היא תכונה של חלקיק והיא אינה משתנה עם השינוי באנרגיה, למשל עקב תנועה. לפוטון מסת מנוחה אפס אולם הוא נושא אנרגיה ובמובן הזה יש לו מסה.
מה שמעניין הוא שכאשר עוסקים בכבידה, המסה הרלוונטית איננה מסת המנוחה. לפיכך נכון יהיה לתקן את חוק הכבידה של ניוטון ולומר ששני גופים הנושאים אנרגיה נמשכים זה לזה. בפרט הפוטון, שלו מסת מנוחה אפס, נמשך אל השמש מאחר שהפוטון נושא אנרגיה. מושג המסה עבר מהפכה נוספת עם הולדת תורת הקוונטים ובעיקר עם התפתחות תורת השדות הקוונטית. כיום, לאחר גילוי המכניזם של אנגלרט בראוט והיגס, יודעים שכל החלקיקים היסודיים בטבע "נולדים" עם מסת מנוחה אפס, אולם חלקם מקיימים פעולת גומלין עם שדה ההיגס וכך מתקבלת עבורם מסת מנוחה.
לסיכום, גם אם היינו רוצים לתאר את מושג המסה בפשטות לא בהכרח שתיאור זה ישאר מושג המסה עוד עלול לעבור מהפכה נוספת במקרה ותאושש תורת המיתרים.
בהצלחה !

שואל השאלה:
אתה ממש. ממש. ממש. חכם

שואל השאלה:
קח מיליון פרחים