質量とは?~物理量の本質

質量について

質量とはなんでしょうか?

質量について

「重さ」でも構いません。

宇宙空間のような無重力であっても、完璧な無重力は存在しません。宇宙のあらゆる場所には僅かに重力は存在します。
なぜなら、宇宙の4つの力の一つである「重力」が及ぶ距離は無限遠方だからです。
複数の天体(物体)が力を及ぼし合い、丁度釣り合った点があったにせよ、その釣り合いは2物体間で言えるのであって、他の方向には、無数(本当は有限数)の天体があるのですから、
あらゆる物体からの万有引力から釣り合っている重量0地点は存在しないのです。

では、質量とは、その微小な引力により生じた重さをいうのでしょうか?

答えは誤りです。

地上(地球上)では、1kgの質量の重さは「1kg重」と言います。「重」を省略しているのです。

本来は、1kgの物体には1kg重の重力加速度が加わった物理量を「重さ」と呼ぶことが正しいのです。地球の重力加速度は約9.8m/ssです。

もし、この宇宙に「時間」がなかったら、大きさの同じ1kgの物体と0gの物体があっても、その違いは存在しません。
時間があること。つまり、物体が移動せねば質量の意味が存在しないのです。

もう、おわかりでしょう。質量とは、その物体の運動に変化を起こすことを妨げる物理量のことを言うのです。
宇宙には「絶対位置」は存在しません。「相対位置」しかないのです。質量がある物体が静止しているか否かは「観測者」からの相対的位置関係の変化を言います。

次は、長さについて考えてみましょう。

長さのことを「距離」としてもいいでしょう。距離は少なくとも2つ以上の位置関係を説明する言葉です。つまり、その位置が特定されていなければ「距離」が特定できないのです。
ここで、「位置」と申しましても、その位置とする場所に何かが存在していなくては位置を特定することは不可能です。なぜなら、既に申した通り、絶対位置は存在しないから、観測者がどこかの「位置」に存在していてはじめて、相対的にその位置を特定出来るのです。

ところが、その存在自体が、観測者にとって同時に存在していることを証明せねば、これまた距離を特定できません。つまり、観測者とその物体との距離間を無限速度で測定しに赴かねばならないのです。
既に知ってのとおり、光の速度は有限であり、かつ「飽和速度」です。そうすると、測定が不可能ということになります。もし、ここで、「同時に存在している」ことが証明されているなら、位置を規定する手段が存在しないことになります。

質量は相対性であり、距離(位置)は不確定性な原理なのです。