Маса відноситься до основних властивостей матерії. Вона існує сама по собі і не залежить від інших параметрів, як температура, тиск і місце розташування об'єкта в просторі. Будучи фізичною величиною, маса визначається кількістю матерії (речовини), що міститься в об'єкті, і є внутрішньою характеристикою цього тіла, дозволяючи знайти інші залежні від неї параметри. У механіці Ньютона маса відповідає за гравітаційне тяжіння до інших тілам і стійкість до прискорення за рахунок сили інерції.

У кого більше талантів, або чим "мірялися" люди в давнину

Всі ці наукові терміни, що асоціюються з космічними технологіями, насправді беруть свої корені з глибокої давнини. Здавна перед людиною розумною стояло питання визначення маси різних об'єктів. Землеробство, логістика, будівництво, абсолютно будь-які сфери діяльності вимагали знань ваги, і з плином часу змінювалися лише вимоги до точності вимірювань. Спочатку і понині всі одиниці вимірювання маси ґрунтуються на порівнянні з обраним еталонним зразком. В глибокому минулому мірою служили предмети навколишнього світу, хоча багато з них застосовують в якості еталону і в наш час. Приміром, вага ювелірних виробів ще з XV століття вважають в масі насіння бобової рослини (ріжкового дерева) каратах (близько 02 г). У Стародавньому Римі одиницею вимірювання маси служив талант, який визначається кількістю води, що міститься в амфорі певного обсягу. Копії гир, виготовлені з прийнятим еталонним одиницям, надійно оберігалися володарями, старшими або священнослужителями.

Давньоруські міри ваги

Першою відомою мірою ваги у Древній Русі вважається гривня, названа однойменно з дорогоцінним прикрасою шиї. Це були злитки срібла особливої форми двох видів: північні новгородки, весившие 204 г, і південні (160 г) київські гривні. Велика гривня виходила з пари, її згодом назвали фунт, який важив близько 4095 р. Фунт дробився на більш дрібні одиниці – 32 лота, 96 золотників, а самої крихітної мірою вважалася частка (1 золотник включав 96 часток вагою по 044 грама). Для визначення великих мас використовувалися пуд, рівний 1638 кг і берковець, що складається з 10 пудів.

Як ми дійшли до такого життя

З розвитком міждержавних товарно-грошових відносин виникла необхідність єдиного кількісного визначення поняття "маса". Одиницею вимірювання маси у метричній системі (СІ) спочатку був прийнятий грам, обумовлений кількістю дистильованої води при температурі плавлення льоду (0 °С) в кубічній ємності зі сторонами 001 м (1 см). Пізніше визначили більш зручну для практичного використання величину – 1 кілограм, що відповідає кількості очищеної води в обсязі 1 дм 3 при температурі її максимальної щільності (в нормальному атмосферному тиску вона становить +4 °С). Префікс «кіло» прийнята для позначення кількості мірних одиниць, помножених на 10 3 у російському варіанті «до», міжнародне позначення «k», причому саме одиниця вимірювання маси є єдиною з основних в СІ, яка використовується з приставкою.
Так як густина води сильно залежить від атмосферного тиску, то це був дуже ризикований метод визначення одиниці вимірювання маси, здатний викликати похибка в значенні величини кілограма. При малих величинах це могло призвести до серйозних помилок. Тому в 1889 р. у Франції після точних вимірювань створили Міжнародний прототип Kilogram (кілограм), що представляє собою злиток з благородною платини (90 %) і матеріалу з дуже високою щільністю – іридію (10 %) у формі циліндра 3917 мм як по висоті, так і за діаметром. З 1878 по 1983 рік створили 43 копії за образом і складу кілограма з архіву. Найточнішу з них прийняли за міжнародний еталон, що визначає в даний час величину одиниці вимірювання маси для держав-членів Метричної конвенції. Його надійно зберігають в передмісті Парижа, в комуні Севр, а решту придбали країни-учасники угоди. Росії дісталися дві копії – №12 затверджений як еталон, і №26 став вторинним еталоном кілограма. Зберігається прототип в Санкт-Петербурзі, в інституті метрології ім. Д. І. Менделєєва.

Нескінченність не межа

Кілограм відмінно підходить для повсякденного використання, але стає незручним як одиниця вимірювання маси надзвичайно великих і надзвичайно малих об'єктів. Почнемо з стародавнього латинського – centum «сотня», який визначив в метричній системі 100 кг єдиним словом – центнер, ним же (латинською) і продовжимо – тонна (від лат. tunna «бочка») дала назву масі 1000 кг. Далі простіше, до грамам, центнерів і тоннам додаються приставки, які збільшують або зменшують значення цих величин в 10 якоюсь мірою разів. У бік збільшення в 10 позитивної ступеня: дека – в 1-му порядку, гекто – в 2-му, кіло – в 3-му, мега – має порядок 6 гіга – 9 тера – 12 пета – 15 екса – 18 зета – 21 иотта – 24.
Тепер підемо назустріч нескінченно малих величин. Тут присутній деякий компроміс, викликаний наявністю приставки кіло в основній одиниці, бо за базове значення приймають його дольную частина – грам: дєці – 10 в ступені -1 санті – 2 міллі – 3 мікро – 6 нано – 9 піко – 12 фемто – 15 атто – 18 зепто – 21 иокто – 24. З виникненням молекулярної хімії виникла необхідність визначення маси атомів і молекул. Для цього ввели поняття атомної одиниці маси (дальтон), яка становить приблизно 166 помножене на 10 -27 кг. У зв'язку зі складністю розрахунків дальтон замінили відносною атомною масою, що обчислюється діленням маси атома елемента на дванадцяту частину атома вуглецю, ця величина не має розмірності.

Останні з могікан

На жаль, але це далеко не всі існуючі в світі одиниці вимірювання маси. Крім метричних, багато країн часто використовують історично сформовані національні системи мір (унція, фунт, си, данина, лівр, драхма та ін), а три невеликих країн, держави досі взагалі не перейшли на систему СІ. Ці метричні ізгої – Ліберія, М'янма (Бірма) і США.