Méretek

Miért súlya az olimpiai súlyzó a holdon is 264 kilogramm?

Az olimpiai súlyemelés a tömegről szól: minél többet tudnak a sportolók emelni, szakadni és ütközni, annál közelebb kerülnek álomérmeikhez. A rendkívül jól edzett izmoknak köszönhetően a testtömegük több mint kétszerese. Ha azonban az olimpiai játékokra a Holdon vagy a Marson kerülne sor, akkor a súlyzó állandó tömege ellenére sokkal könnyebb lenne a sportolók számára. Ennek oka a tömeg és a tömeg finom, de döntő különbségében rejlik.

Einstein, energia és elektronvoltok

A tömeg az anyag alapvető tulajdonsága, amely atomjainak számából és energiájából adódik. Albert Einstein már felismerte, hogy a tömeg energiává alakítható, és fordítva, és ezt híres E = mc² képletében foglalta össze. Ez a kapcsolat többek között felelős azért, hogy a fúzió során óriási mennyiségű energia szabadul fel a csillagok szívében.

Míg a pihenő testek tömegét - például egy súlyzót, egy korongot vagy egy lándzsát - mérnek a földön mérleg segítségével, más módszereket kell alkalmazni nagyon kicsi vagy nagyon távoli tárgyakra. Például, amikor a részecskefizikusok rövid élettartamú elemi részecskéket, például Higgs-bozont vagy négy kvarkból álló részecskéket generálnak gyorsítóikban, akkor tömegüket elektronvoltokban adják meg - mert a tömeg és az energia egyébként is ekvivalens. A csillagászok ezzel szemben általában közvetett módon határozzák meg a távoli bolygók vagy csillagok tömegét azon gravitációs hatás révén, amelyet ezek az objektumok másokra gyakorolnak.

A tömeg és a tömeg közötti döntő különbség

A test tömege független attól, hogy súlytalanul lebeg az űrben, vagy a földön fekszik. Például a Rio de Janeiróban megrendezett olimpiai játékokon 264 kilogramm súlyú olimpiai súlyzó tömege ugyanolyan, mintha a Holdra szállítanák. Ennek ellenére a terhelést jelentősen könnyebben felemelheti egy sportoló.

Az ok: a súlyzó tömege változatlan, de súlya nem. Mivel ez az az erő, amellyel a súlyzó tömegét a földre húzzák. A földön ez az erő megfelel a gravitáció miatti gyorsulásnak, 9,81 méter másodpercenként (m/s²). Az olimpiai súlyzó súlya tehát 2589 Newton lenne a földön. Másrészt a Holdon csak 428 newton „súlya”.

Új referenciát keres

A többi alapmennyiséggel, például a hosszúsággal vagy az idővel ellentétben, a tömeg meghatározása szempontjából még mindig elmarad. Mert ez az egyetlen alapegység, amelyet még nem határozott meg a fizika alapvető állandója. Ehelyett egy platina-irídium ötvözetből készült tojásméretű henger szolgál referenciaként, amelyet Párizsban tartanak. De ez megnehezíti a mérőműszerek kalibrálását, és még ez az eredeti kiló is idővel elveszíti a tömegét.

A fizikusok szerte a világon megfelelő új referenciát keresnek. Jelenleg azonban még mindig négy módszer versenyez azzal, hogy egy nap pótolja az eredeti kilogrammot. E jelöltek közül melyik nyeri végül a versenyt, valószínűleg 2018-ban dől el.

1. vissza |
2. 1 |
3. 2 |
4. 3 |
5. 4 |
6. 5. |
7. 6. |
8. 7. |
9. folytatni

Nadja Podbregar, a NASA/Chandra röntgenközpont
Státusz: 2016.05.08

---