Kütle ile ağırlık arasındaki farklar
Genel olarak yetişkin insanların dahi karıştığı iki kavram olan kütle ile ağırlık, günlük hayatta bazen eşanlamlı dahi kullanılmasına karşın bilimsel olarak bakıldığında birbirinden tamamen bağımsız iki farklı kavramdır. Cisimlerin kütleleri skaler bir büyüklük iken ağırlık vektörel bir büyüklük cinsidir. Burada skalerden kasıt; kütlenin yerinin değiştirilmesi ya da uzay-zamanın bükülmesi halinde dahi değerin sabit kalacağıdır. Bir başka değişle kütle, skaler yani evrenin her yerinde aynı kalan ve çevresel etmenler ile değişmeyerek her daim sabit kalan bir büyüklüktür. Cismin kütlesi ise uzay-zaman bükülmesi yani dönüşüm geçirmesi veya cismin yerinin değişmesi ile değişebilen yani cismin konumuna bağlı olarak ölçülen vektörel bir büyüklüktür. Cismin uzay-zamanda bulunduğu yere göre ağırlığı değişse de, bağımsız olarak kütlesi sürekli olarak sabit bir değeri gösterecektir.
Cismin bulunduğu ortamın sıcaklığı ağırlığını etkilerken, sıcaklık ya da basınç gibi etmenler skaler bir büyüklük olduğu için kütle üzerinde değişime yol açmaz. Yerçekimi kuvveti insan da dahil olmak üzere tüm cisimlerin ağırlığının değişmesine neden olurken, cisimlerin kütlesi de tıpkı diğer faktörler gibi yerçekimi kuvvetinden etkilenmez. Dünya üzerindeki cisimlerin kütle ve ağırlıklarını ifade ederken benzer sayılar kullanılmasına karşın dikkat edildiğinde bu değerlerin “birimlerinin farklı olduğu” görülecektir. Cisimlerin kütleleri “eşit kollu terazi” ile ölçülürken, cismin ağırlığını ölçmek için “dinamometre” kullanılmaktadır. Bu bilgiler ışığında basit bir kütle tanımı yapmak gerekirse kütlenin, cismin içinde bulunan yani kapsadığı tüm madde miktarı olduğu söylenebilir. Kütle çekimiyle değişen ağırlık için de yalın bir tanım yapılması gerekirse ağırlığın, belirli bir noktada cisme etki eden kütle çekim kuvvetidir.
Dünyamızın sahip olduğu kütle bir çekim kuvveti oluşturmakta ve bu kütle çekim kuvvetine de dünyamızda yerçekimi denmektedir. Buna bağlı olarak dünyadaki cisimlerin ağırlıkları, “deniz seviyesinde” dünya üzerindeki her yerde yerçekimi sabit olduğundan değişmemektedir. Herhangi bir cismin ekvator çizgisi üzerinde dünyanın farklı yerlerinde ağırlığının ölçülmesi halinde bulunan değer hep aynı olacaktır zira cisim ekvator çizgisinde olduğu için konumu değişse dahi maruz kaldığı yerçekimi değişmeyecektir. Ancak cismin yüksek bir dağın tepesinde ağırlığının ölçülmesi halinde “küçük bir miktar” dahi olsa ağırlığının azaldığı görülür. Bu doğrultuda düşünürse,, dünyamızdan çok daha küçük olan uydumuz ayın yerçekimi de daha az olduğunda cisimlerin ağırlıkları da ay yüzeyinde azalacaktır. Ancak cisim dünya üzerinde ekvator çizgisi üzerinde ya da Everest’in tepesinde, dünya dışında ayda ya da Samanyolu Galaksisi dışındaki bir galakside dahi olsa kütlesi her zaman sabit kalacaktır.
