Bir Cisimde Bulunan Madde Miktarı Ne ile ifade Edilir?

Fizikle ilgilenen bilim insanları bir cisimde bulunan maddenin miktarını ne ile ifade edeceklerini araştırmışlar. Ortaya günümüzde en çok kullandığımız ağırlık biriminin yer çekimine karşı mukavemeti çıkmış. Kütlesi bulunan her cismin eylemsizliğe sahip olduğu gerçeği ortaya çıkmıştır.

Kütle ve ağırlık üzerine en çok kafa yoran bilim insanları Newton ve Einstein’dir. Ağırlığın ölçüm birimi olarak kullanılan kilogram, biz farkında olmasak da bir cisimde bulunan maddenin miktarını ifade etmektedir. Bu durumun sürekli olarak kullandığımız cisimlerin taşıdıkları madde miktarlarının ölçümüyle doğrudan ilişkisi bulunmaktadır.

Basit bir tanımlama ile maddedeki değişmeyen miktara kütle adı verilmektedir. Bilim insanı Newton’un açıklamasına göre ise, cisimde bulunan bir kuvvetin hızlanmaya karşı gösterdiği direnç olarak tanımlanmaktadır. Yani cisim belli bir kuvvet tarafından ivmelenme durumunda ortaya çıkan dirence kütle denilmektedir Kütleler geçmiş dönemlerde eşit kollu teraziler ile ölçülürken günümüzde dijital ve hassas özelliği bulunan kantar veya basküllerle milimetrik olarak ölçülmektedir. Birim olarak gram ve kilogram kullanılmaktadır.

En rahat anlaşılabilecek tanımı bir cisme doğrudan etki yapan yer çekim kuvvetinin ağırlık olarak ifade edildiğini söyleyebiliriz. Yani yerçekim kuvveti, bir cisme doğrudan etki ediyorsa ortada bir ağırlık söz konusudur.

Kainatta yer alan sayısız gök cisimleri birbirlerine karşı kütle çekim kuvveti uygulamaktadırlar. Uygulanan bu kuvvet aslında gök cisimlerinin aralarında bulunan uzaklık ve büyüklüğe göre şekillenir.

Eğer çekim kuvveti ve kütle giderek artıyorsa gök cisminin de ağırlığı o denli fazla artıyor demektir. Buna karşılık gök cisimleri arasındaki uzaklık ne kadar artarsa kütle çekim kuvveti de o denli az olur.

Çekim kuvveti ile doğrudan ilişkisi bulunan ağırlık uzayda ölçülemez. Çünkü uzaydaki ağırlık sıfır olarak kabul edilir. Dünya’mızın uydusu olan Ay’da ise ağırlık altıda bir oranında gözlemlenebilmektedir. Ağırlığın en önemli özelliği yerçekimi kuvvetinin yönünün yerkürenin merkezine doğru olmasıdır. Bir başka önemli etken de cismin kütlesine etki eden çekim kuvvetinin ağırlığa doğrudan etki etmesidir. Temas gerektirmeyen bir kuvvet olması münasebetiyle ağırlık ve kütle doğrudan birbirine etki eder. Basit bir anlatımla kütle ne kadar artarsa ağırlık da aynı oranda artacaktır. Ağırlığın, dünyanın iki eşit yarım küreye ayrıldığını varsayan ekvatordan kutuplara doğru gidildikçe arttığını deniz seviyesinden de yükseklere doğru çıkıldıkça azaldığını biliyoruz.

Bir cisimde bulunan madde miktarı kütle diye ifade edilirken, maddeyi direkt olarak etki eden yer çekim kuvvetine ise ağırlık denilmektedir. Kütle ile ağırlık arasındaki farkların en belirgin olanı ölçüm araçlarıdır. Ağırlığı dinamometre ile ölçerken kütlenin teraziler yardımıyla ortaya çıkarıldığı bir gerçektir. Ağırlık her ortamda farklılık gösterirken kütle kesinlikle aynı kalır ve değişmez. Herhangi bir maddenin kütlesi uzayda sıfırlanamazken ağırlık sıfırlanabilir. Skaler bir büyüklük olan kütleye nazaran ağırlık vektörel bir büyüklüğe sahiptir.

İnsanlar günlük hayatta kütle ve ağırlığı birbirinden ayırt edememektedirler. Genelde bu iki terimi aynı anlamda ifade ederler. Bir nesnenin ağırlığı kütlesi ile orantılı bir şekilde sabit gibi kullanılırken sorunsuz gibi düşünülebilir. Bu durum dünyanın yapısından dolayı kütle çekim özelliğinden kaynaklanarak farklı sonuçlar ortaya çıkaracaktır.

Kısaca, kütleyi kilogram ile ölçerken nesnenin içsel bir durumu olarak değerlendiririz. Newton türünden ölçülen ağırlık ise kütle çekim özelliğinden kaynaklı serbest düşme etkisiyle doğal seyrini yaparken kütle çekim alanından etkileşimi ortaya çıkar. Çekim alanı ne kadar güçlü olursa olsun serbest düşme esnasında cisimle birlikte hareket ettiği için ağırlıksız bir durum söz konusudur.

Bir cisimde bulunan madde miktarının ne ile ifade edildiğini kütlenin ve ağırlığın birbirlerine karşı etkileşimini ve farklarını bilim insanı nazarıyla bakarsak daha iyi anlayabiliriz. Bilim insanları bile bu konuda yetersiz kalmış, anlamakta ve anlatmakta zorlanmışlardır.