Svar:
Massa är ett centralt begrepp i fysiken. Sedan gammalt skiljer man på
den tunga massan (m_g) och den tröga massan
(m_i), definierade genom

F = gm_g

och

F = am_i

där F är kraften, g är tyngdaccelerationen och a är accelerationen.
Det är ingalunda givet att den tunga och tröga massan är lika. Redan
Newton gjorde en del experiment, som visade att det i varje fall
inte skiljde mycket. Ungraren Eötvö gjorde i slutet av 1800-talet
en rad berömda försök, som visade att de var lika inom en
miljarddel. Om du är intresserad av detta, finns det detaljerat
beskrivet i Nationalencyklopedin. När Einstein 1915 formulerade
den allmänna relativitetsteorin, postulerade han att den tunga
och tröga massan är lika (ekvivalensprincipen). Det innebär att
fysiken är lika för alla system i fritt fall (tyngdlöst tillstånd).

Experiment: Håll en sten i handen. Nu upplever du den tunga massan.
Kasta iväg stenen. Nu upplever du i huvudsak den tröga massan.

En helt annan aspekt på massa är hur elementarpartiklarnas massa
ska förklaras. Den mest populära förklaringen har med Higgs-partikeln
att göra. Den är ännu inte upptäckt, men man hoppas göra det med den
jätteaccelerator som kallas LHC, och är under byggnad vid CERN-laboratoriet
utaför Geneve. Den bör komma igång år 2005.
/KS 2000-12-12

Svar:
Valet av ordet "relativitetsteori" är lite olyckligt. Ofta får man höra
att den innebär att "allt är relativt", vilket är en missuppfattning.
Både Newtons
och Einsteins teori (från 1905) är relativitetsteorier i den mening, att
relativitetsprincipen gäller i båda.
Denna säger att fysiken är densamma
i inertialsystem, alltså system i likformig rörelse.

Den viktiga skillnaden är, att Einstein utgår ifrån, att ljushastigheten i
vakuum är konstant och oberoende av inertialsystemet. Vidare utgår han
ifrån att energi och information inte kan förflytta sig snabbare
än ljuset.
Det leder till att
begrepp som tid, längd och samtidighet inte fungerar enligt vår
vardagsuppfattning. Det leder också till den välkända relationen
mellan energi och massa
E = mc².

Den allmänna relativitetsteorin är huvudsakligen en gravitationsteori,
baserad på den speciella relativitesteorin. Här inför man
ekvivalensprincipen, som säger att den tunga massan är lika med den
tröga massan. Den första har med gravitation att göra, den andra med
acceleration. Gravitationskraften (liksom centrifugalkraften) betraktas
här som en fiktiv kraft, alltså en kraft som egentligen inte behövs.
Partiklar som inte påverkas av någon kraft, rör sig "rätlinjigt" i den
krökta fyrdimensionella rumstiden. En satellit som rör sig i en bana
runt jorden, rör sig i någon mening "rätlinjigt" i den rumstid, som
kröks av jordens massa.

Att gå in på alla fenomen, som förklaras av Einsteins teorier skulle dra
alldeles för långt. Man kan i alla fall konstatera, att inga exerimentella
data strider mot teorierna. Sedan vill vi påpeka, att man inte kan säga
att Newtons mekanik är fel. Under mindre extrema förhållanden duger
den utmärkt. När man skickar sonder till Mars, använder man Newtons mekanik.
/KS 2001-12-10