Rozmery

Prečo olympijská činka váži aj na Mesiaci 264 kilogramov

Olympijské vzpieranie je o hmote: čím viac budú môcť športovci dvíhať, trhať a búchať, tým bližšie sa dostanú k svojim vysnívaným medailám. Vďaka mimoriadne dobre trénovaným svalom viac ako zdvojnásobujú svoju telesnú hmotnosť. Ak by sa však olympijské hry konali na Mesiaci alebo na Marse, bolo by to pre športovcov aj napriek rovnakej hmotnosti ich činiek oveľa jednoduchšie. Príčina spočíva v jemnom, ale rozhodujúcom rozdiele medzi hmotnosťou a hmotnosťou.

Einstein, energia a elektrónové volty

Hmotnosť je základnou vlastnosťou hmoty, ktorá vyplýva z počtu jej atómov a ich energie. Už Albert Einstein uznal, že hmotnosť sa dá premeniť na energiu a naopak, a zhrnul to vo svojom slávnom vzorci E = mc². Toto spojenie je okrem iného zodpovedné za to, že počas jadrovej fúzie v srdci hviezd sa uvoľňuje obrovské množstvo energie.

Zatiaľ čo sa hmotnosť tiel v pokoji - napríklad činka, disk alebo oštep - merajú na Zemi pomocou váh, pre veľmi malé alebo veľmi vzdialené objekty sa musia použiť iné metódy. Napríklad, keď fyzici častíc generujú vo svojich urýchľovačoch elementárne častice s krátkou životnosťou, ako je Higgsov bozón alebo častice tvorené štyrmi kvarkami, uvádzajú svoju hmotnosť v elektrónvoltoch - pretože hmotnosť a energia sú aj tak ekvivalentné. Astronómovia na druhej strane zvyčajne určujú hmotnosť vzdialených planét alebo hviezd nepriamo prostredníctvom gravitačného účinku, ktorý tieto objekty vyvíjajú na ostatných.

Rozhodujúci rozdiel medzi hmotnosťou a hmotnosťou

Hmotnosť tela nezávisí od toho, či pláva beztiažovo v priestore alebo leží na zemi. Napríklad olympijská činka vážiaca 264 kilogramov na olympijských hrách v Riu de Janeiro má rovnakú hmotnosť, ako keby bola transportovaná na Mesiac. Športovec by tam aj tak mohol bremeno podstatne ľahšie zdvihnúť.

Dôvod: hmotnosť činky zostáva rovnaká, ale nie jej hmotnosť. Pretože toto je definované ako sila, ktorou je hmota činky stiahnutá na zem. Na Zemi táto sila zodpovedá gravitačnému zrýchleniu 9,81 metra za sekundu štvorcovú (m/s²). Olympijská činka by preto mala na zemi hmotnosť 2 589 Newtonov. Na druhej strane na Mesiaci „váži“ iba 428 Newtonov.

Hľadáte novú referenciu

Na rozdiel od iných základných veličín, ako je dĺžka alebo čas, hmota svojou definíciou stále zaostáva. Pretože je to jediná základná jednotka, ktorá ešte nebola určená základnou konštantou vo fyzike. Namiesto toho slúži ako referencia valec veľkosti vajíčka vyrobený zo zliatiny platiny a irídia, ktorý sa nachádza v Paríži. Ale to robí kalibráciu meracích prístrojov ťažkopádnou a dokonca aj toto pôvodné kilo časom stratí hmotnosť.

Fyzici na celom svete preto hľadajú vhodný nový odkaz. Momentálne však stále súperia štyri metódy, ktoré jeden deň nahradia pôvodný kilogram. O tom, ktorý z týchto kandidátov nakoniec zvíťazí, sa rozhodne v roku 2018.

1. späť |
2. 1 |
3. 2 |
4. 3 |
5. 4 |
6. 5 |
7. 6 |
8. 7 |
9. ďalej

Nadja Podbregar, NASA/röntgenové centrum Chandra
Stav: 8. 5. 2016

---