جرم Mass

در زندگی روزمره معمولاً «جرم» و «وزن» را یکی می‌گیریم، اما در فیزیک این دو کمیت متفاوت‌اند. جرم خاصیت خود جسم است و جای آن را عوض نمی‌کند، اما وزن به اینکه جسم کجاست بستگی دارد.

جرم دقیقاً چیست؟

جرم دو نقش دارد. نخست، لختی: هرچه جرم بیشتر باشد، تغییر حرکت جسم دشوارتر است. طبق قانون دوم نیوتن F = ma برای شتاب یکسان به نیروی بیشتری نیاز است. دوم، جرم گرانشی: میزان جاذبه‌ای که جسم می‌سازد و حس می‌کند. در قانون گرانش عمومی نیوتن نیروی گرانش با حاصل‌ضرب جرم‌ها متناسب است. آزمایش‌ها نشان می‌دهند این دو نوع جرم با دقت بسیار بالا برابرند و همین پایهٔ نسبیت عام است. یکای جرم کیلوگرم است.

تفاوت جرم و وزن چیست؟

وزن نیرویی است که گرانش بر جسم وارد می‌کند و از رابطهٔ W = mg به دست می‌آید. جرم شما روی ماه همان جرم روی زمین است، اما وزن‌تان حدود یک‌ششم می‌شود، چون گرانش ماه ضعیف‌تر است. در فضا و در حالت بی‌وزنی وزن ظاهری صفر است ولی جرم تغییر نمی‌کند: فضانورد هنوز برای هل دادن یک جسم سنگین باید نیرو بزند.

جرم از کجا می‌آید؟

بیشتر جرم مادهٔ معمولی در اتم‌ها است و از آن هم بیشتر در هسته. اما جرم پروتون و نوترون فقط حدود یک درصدش به جرم کوارک‌های سازنده برمی‌گردد. بقیه از انرژی پیوند کوارک‌ها می‌آید، چون طبق رابطهٔ اینشتین هم‌ارزی جرم و انرژی انرژی هم جرم دارد. جرم بنیادی ذره‌هایی مثل الکترون از برهم‌کنش با میدان هیگز می‌آید، چنان‌که در مدل استاندارد آمده است. انرژی و جرم در عمل دو جلوهٔ یک چیزند.

پرسش‌های رایج

### فرق جرم و وزن چیست؟
جرم مقدار ماده و لختی جسم است و ثابت می‌ماند. وزن نیروی گرانش بر جسم است و با مکان تغییر می‌کند.

### جرم با چه یکایی سنجیده می‌شود؟
در دستگاه SI با کیلوگرم. وزن را چون نیرو است با نیوتن می‌سنجند.

### چرا در فضا بی‌وزنی داریم ولی جرم داریم؟
چون بی‌وزنی یعنی احساس نبودن نیروی تکیه‌گاه در سقوط آزاد. جرم همچنان هست و لختی نشان می‌دهد.

### آیا جرم می‌تواند به انرژی تبدیل شود؟
بله. طبق E = mc² بخشی از جرم در همجوشی و شکافت هسته‌ای به انرژی تبدیل می‌شود.