質量と重さの違いとは？

質量とは、物体にどれだけ物質が含まれているかを表す量で、物体がどこへ行っても変わらない。重さとは、重力がその質量を引く力のことで、物体がどこにあるかによって変わる。質量70キログラムの人は、地球でも月でも質量は70キログラムである。地球ではおよそ690ニュートン、月ではおよそ110ニュートンの重さになる。体重計はキログラムで表示するため、日常で重さと呼ばれているものは、物理では質量にあたる。

質量とは物体にどれだけ物質が含まれているかを表す量であり、重さとは重力がその質量を引く力である。質量は場所によって変わらない。70キログラムの人は、地球でも月でもそれ以外のどこでも70キログラムである。重さは変わる。その場所の重力がどれだけ強く引くかで決まるからだ。地球の重力は1キログラムあたりおよそ9.8ニュートンで引くので、70キログラムはここではおよそ690ニュートンの重さになる。月は1キログラムあたりおよそ1.6ニュートンで引くので、同じ人の重さはそこではおよそ110ニュートンになり、質量は変わっていない。この二つが混同されるのは、体重計がキログラムを表示するからである。体重計は台の上にかかる押す力、つまり重さを測り、それを地球の9.8で割って、答えをキログラムとして表示する。同じ体重計を月へ持っていくと、同じ人でおよそ12キログラムと表示される。押す力が6分の1になっているのに、体重計は9.8で割り続けるからだ。物理がこの二つの言葉を区別するのは、物体そのものを表しているのは一方だけだからである。ダイエットをする人は質量を減らし、それにつれて重さも減る。月へ移り住む人は重さだけを失い、その人の1キログラムも欠けてはいない。

りんご10個の値段は、空港の店では村の市場よりも高いが、どちらでも同じりんご10個である。りんごが質量の役をする。持ち込む量そのもので、どこへ持っていっても変わらない。1個あたりの値段が重力の役をする。店ごとに自分で決めるからだ。そして請求額が重さの役をする。量にその場所の単価をかけたものである。重力もこれと同じ種類の単価で、地球では1キログラムあたりおよそ9.8ニュートン、月ではおよそ1.6ニュートンだから、同じ人が同じキログラムで両方に着いて、違う請求額を受け取ることになる。人がこの二つを混同するのは、ほとんど誰もが一か所でしか買い物をしないからで、買った量と払った額が一つの事実のように感じられる。よその場所で初めて払ったとき、その二つは離れていく。