概要
物体の「動かしにくさ」の度合い。もう少し正確に言うと「加速・減速のしにくさ（慣性）の度合い」であり、同時に「重力に反応する度合い」「重力を発生する度合い」でもある。これに対し「重量」は、重力の加速度により、物体がその場所で受ける力の事である。
国際単位系における単位はg（グラム）...ではなく、その1000倍の㎏（キログラム）が標準単位とされている。
質量は重量（重さ）とは異なり、水中や宇宙空間でも同一の数値となる。たとえば質量が60㎏の鉄球があるとして、月面に持っていけば秤の上の「重さ」は10㎏となる。質量は上皿天秤など、錘と比較する形式の天秤で測る事が可能。電子天秤の場合は「重さ」を測っているので、調整をしない限り上記のように数値が変動する。
重い物体は、その重さ以上の力で持ち上げなければ全く持ち上げる事ができないが、ここで言う「動かしにくさ」はそれとは全く性格の異なるものである。
無重力においては重さは0となるが、それでもこの「動かしにくさ」は持っており、それは「加速度＝力÷質量」という除算的な形で影響をする。
重い荷物を積んだ台車を水平に走らせると、逆方向へ方向転換しようとした際に台車に少し引っ張られるが、ああいう性質である。
質量が10倍になれば、同じエネルギーを注いでも1/10しか加速しないが、逆に言えばどんなに質量の大きなものであっても、無重力ならば僅かな力で多少なりとも動かす事が可能である。
尤も、体重50㎏の宇宙飛行士が1億tの隕石（半径200mの石の球体に相当）を動かすのは困難であり、作用反作用の問題を別としても、100㎏の物体を持ち上げる程度の力で8分押し続けてようやく1mm動くという程度である。
それ以上無理に動かせば宇宙飛行士側が隕石にめり込んで圧死である。
質量はヒッグス粒子によってもたらされているという説が有力視されている。
超伝導体の中では光子が質量を持つという話もあり、それとも関連している。
電気回路においてはインダクタンス（主にコイルで発生）が相当する働きをする。
質量とエネルギー
物体の運動エネルギーは「質量×速度×速度÷2」で求める事ができ、何かに衝突した場合のその差が衝突エネルギーという事になる。
有名な式、E=mc²は質量を完全にエネルギーに変換できた時の大きさを示しており、化石燃料を燃焼させた際に発生するエネルギーや核分裂、核融合でもその変換効率は低いが、反物質は唯一質量を完全にエネルギーに変換できる。
しかし燃焼・核反応といった作用を利用しエネルギーを取り出す前者と異なり、あらゆる通常の物質（酸素分子等文字通りあらゆる物質）に触れると容易に反応を起こし、生成された瞬間にエネルギーに変換されてしまうため生成に必要なコスト、閉じ込めに必要なコストなどが莫大すぎてエネルギーとして利用するのは大変難しい。
質量と重力
質量の「重力に反応する度合い」「重力を発生する度合い」という側面は、特に重力質量と呼ばれ、対して「動かしにくさ」は慣性質量と呼ばれる。
これらはひとまず分けて考えた方が理解がし易い。
質量の小さい物体も大きい物体も、真空中では同じ速度で落ちるが、これは質量が大きい程、重力による力は大きくなるが、同時に加速もし難くなり、双方が打ち消し合った結果という形となっている。
数学的にはこの2つはそれぞれ別々に定義する事が可能であるが、現実では一致している。
一般相対性理論においては、慣性力と重力は等価とされており、これに基けば両者の一致は必然となる。
新しい質量の定義
2018年11月16日、フランスで第26回国際度量衡総会(CGPM)でSI基本単位改訂の提案が決議・承認された。ルールは2019年5月20日に施行される。
決議では、国際キログラム原器が廃止され、これまでのキログラムの定義が廃止されるほか、アンペア、ケルビンの定義が廃止され、モルの定義も改訂されることになる。
キログラムの大きさは、s^-1×m^2×kg(ジュール秒に等しい)による表現で、プランク定数hの数値を6.626 070 15×10^-34と定めることにより設定される。秒の大きさはHzに等しい表現で、基底状態で温度が0ケルビンのセシウム133原子の超微細構造の周波数の数値を9 192 631 770と定める。メートルの大きさはm×s^-1による表現で、真空中の光速度cを299 792 458と定める。
いろいろなものの質量
| 名前 | 質量 |
|---|---|
| 単位:ミリグラム | |
| 塩粒 | 0.1 |
| アリ | 4 |
| 米粒 | 20 |
| 単位:グラム | |
| 一円玉 | 1 |
| 五円玉 | 3.75 |
| 五十円玉 | 4 |
| 十円玉 | 4.5 |
| 百円玉 | 4.8 |
| 五百円玉 | 7 |
| ヘラクレスオオカブト | 100 |
| ドブネズミ | 200~500 |
| 500mlペットボトル | 500 |
| 牛乳パック | 900 |
| 単位:キログラム | |
| キャベツ | 1.2 |
| 新生児 | 約3 |
| 自転車 | 20 |
| 小学生(四年生) | 30 |
| 女性(20歳、日本人) | 53.5 |
| 男性(20歳、日本人) | 65.7 |
| ダチョウ | 135 |
| エチゼンクラゲ | 150 |
| 虎 | オス180~310、最大354メス80~160 |
| オオシャコガイ(世界最大の二枚貝) | 250 |
| 大露羅(力士最重量) | 292.6 |
| ヘリコプター | 388 |
| クロマグロ(最大) | 496 |
| グランドピアノ | 500 |
| フアン･ペドロ･フランコ(存命中のギネス世界記録保持者、2016年) | 595 |
| ジャイアントカボチャ | 600以上 |
| ラクダ | 450~650 |
| 牛 | 650 |
| オサガメ | 650､最大916 |
| セイウチメス | 800 |
| 軽自動車 | 900 |
| 単位:トン | |
| カバ | 1~4.5 |
| カボチャ(最重量) | 1.2 |
| セイウチオス | 1.2~1.9 |
| 新生シロナガスクジラ | 2.5 |
| マンボウ | 1.5~2.5 |
| マンタ | 3 |
| ミクロネシアの石貨 | 5 |
| サイ | オス2~3.6メス1.4~1.7 |
| アフリカゾウ | 7.5 |
| 10トントラック | 10 |
| バス | 10 |
| シャチ | 2.6~6.3、最大10 |
| ジンベエザメ | 15~21 |
| 新幹線 | 44 |
| モアイ像 | 80 |
| シロナガスクジラ | 120~200 |
| 鎌倉大仏 | 121 |
| ジェット機 | 150 |
| シャーマン将軍の木(世界最大の木) | 1910 |
| 国民の館(ルーマニアにある世界最大クラスの建物) | 410万 |
| 地球上全ての人工物(2020年) | 1兆1000億 |
| 富士山 | 2兆3000億 |
| 冥王星 | 1300兆 |
| 地球上全ての海水 | 140京 |
| 月 | 7340京 |
| 水星 | 3垓3010京 |
| 火星 | 6垓4191京 |
| 金星 | 48垓6900京 |
| 地球 | 59垓7260京 |
| 天王星 | 868垓6000京 |
| 海王星 | 1024垓1300京 |
| 土星 | 5688垓 |
| 木星 | 1秭8986垓 |
| 太陽 | 1989秭1000垓 |
| ブラックホールholmberg 15A | 79正5640澗 |
| ブラックホール ton 618 | 131正2806澗 |
参考:数の単位http://www.suguru.jp/learn/big.html
関連項目
科学 物理 物理学 力学 機械 国際単位系 単位 キログラム
重量 重い 重力 万有引力 慣性 量 大きさ 天体 体積 密度
質量保存の法則 質量兵器 質量を持った残像 質量を持った分身
