Definition

Der Begriff der Masse in der Physik wird heute auf zwei sehr unterschiedliche Weisen definiert. Alltagsnah und historisch älter ist die Idee von Masse als etwas das Schwere hat^[1], der Gravitationskraft unterliegt^[2]. Das ist die Idee der schweren Masse.

Schwere Masse hat Gewicht

Der Begriff der Masse wird in der Umgangssprache selten im Sinne der Physik verwendt. In der Umganssprache spricht man zum Beispiel von einer Kilogrammgrammzahl oder einem Gewicht. Im Begriff des Gewichts mitenthalten ist auch die Idee der Schwere. Die Unterchiede und Überlappungen der Bedeutungen dieser Worte können verwirren.^[3] Im Begriff der schweren Masse kann man diese Verwirrung aufheben.

MERKSATZ:

Alles was Kilogramm hat, hat auch schwere Masse. Schwere Masse wird von anderer schwerer Masse angezogen. Alles was Kilogramm hat, zieht sich gegenseitig an.

Hat man also zwei Körper mit Masse im Sinne von Kilogramm, dann ziehen diese zwei Körper sich gegenseitig immer an. Ist einer der Körper jedoch enorm groß, wie etwa die Erdkugel auf der Leben, nehmen wir sie weniger als Körper als vielmehr als eine einfach gegebene Umgebung wahr. So kommt es, dass wir einen schweren Koffer, der an einer Kofferwaage nach unten zieht, nicht darüber beschreiben, dass er sich gemeinsam mit der Erde anzieht. Wir nehmen die Erdmasse als unausgsprochene Kulisse im Hintergrund wahr und sagen einfach, dass der Koffer nach unten zieht, ein großes Gewicht hat oder schwer ist.

MERKSATZ:

Im Schwerefeld der Erde nehmen wir Masse als etwas wahr, das "nach unten zieht". Die Kraft mit der die Masse nach unten zieht nennen wir ihre Gewichskraft oder kurz ihr Gewicht.

In der Physik ist das Gewicht streng genommen nicht die Kilogrammzahl sonder eine Kraft, etwa angegeben in Newton. Im Alltag verschwimmen die beiden Vorstellungen. Das ist, solange man sich nahe der Erdoberlfäche befindet, auch berechtigt. Denn kennt man die Kilogrammzahl einer Masse, so kann diese mal 10 rechnen und erhält dann die Gewichtskraft. Eine Masse von 2,5 kg hat nahe der Erdoberfläche eine Gewichtskraft von etwa 25 Newton.

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Kilogrammzahl mal 10 gibt in etwa die Gewichtskraft in Newton: ein Kind von 40 Kilogramm Masse zieht an einem Kletterseil hängend mit 400 Newton nach unten.

Wir sehen also, dass die Idee der schweren Masse eng mit der Idee des Gewichs zusammenhängt. Und historisch war das auch der Anfang des Massebegriffs.^[1]

Träge Masse

Alternativ zu Definition der Masse über ihre Schwere oder ihr Gewicht, kann man auch ihre Trägheit nutzen. Die zwei Dingen hängen in der Natur untrennbar zusammen, sind aber streng logisch gesehen nicht zwingend verbunden. Die Trägheit steht für die Idee, dass man zur Änderung der Bewegung eines Körpers Kraft und Zeit benötigt. Beides ist bei Masse der Fall:

F=m·a

Dieses zweite newtonsche Axiom besagt in Sprache formuliert: Wenn man eine Masse m (z. B. 4 kg) in jeder Sekunde um 2,5 m/s schneller machen will, also eine Beschleunigung von 2,5 m/s² anstrebt, dann benötigt man dafür eine Kraft von 4·2,5 Newton, also 10 Newton. In diesem Axiom enthalten sind also die Kraft und die Zeit die man benötigt, um den Bewegungszustand einer Masse zu verändern. Genaus das ist die Grundidee für die 👉 träge Masse

Eine perfekte Balance

Fragt man Kinder, was schneller zu Boden fällt, ein Stein oder eine Vogelfeder, so werden die meisten recht sicher antworten, dass der Stein schneller fällt. Tatsächlich aber ist das nur ein Effekt der Luftwiderstandes. Lässt man einen Stein und eine Feder in einem luftleeren Fallturm fallen, so haben sie zu jedem Zeitpunkt dieselbe Geschwindigkeit. In einem legendären Film zeigten zwei Astronauten auf der fast ganz luftleeren Oberläche des Mondes, dass dort ein Hammer und eine Feder gleich schnell zu Boden fallen. Wie kann das sein?

Noch ein Beispiel: bewegt sich ein Himmelskörper dauerhaft auf einer stabilen Kreisbahn um ein Zentralgestirn, so müssen sich die nach außen schleudernde Zentrifugalraft und die nach innen ziehende Zentripetalkraft genau gleich groß sein.^[2] Die Zentrifugalkraft ist eine sogenannte Scheinrkaft und geht letzen Endes auf die Trägheit der Masse zurück, also auf die träge Masse. Die anziehende Zentripetalkraft hingegen beruht auf der Gravitationskraft, also auf der schweren Masse. Ist das Zufall?

Die Antwort auf diese zwei verblüffenden Umstände ist, dass die träge Mässe und die schwere Masse gleich groß sind. Das ist der Grund, warum im luftleeren Raum ein Körper immer die gleiche Fallgeschwindigkeit hat, egal wie schwer oder groß er ist. Und die perfekt Balance zwischen träger und schwerer Masse erklärt auch, warum die Geschwindigkeit mit der ein Planet um die Sonne läuft nichts mit seiner Masse zu tun hat. Der Zwergplanet Pluto würde auf der Umlaufbahn des Gasriesen Jupiter dieselbe Geschwindigkeit und dieselbe Umflaufzeit haben wie sein großer Bruder.

Fußnoten

[1] Isaac Newton: "Quantity of matter is a measure of matter that arises from its density and volume jointly. If the density of air is doubled in a space that is also doubled, there is four times as much air, and there is six times as much if the space is tripled. The case is the same for snow and powders condensed by compression or liquefaction, and also for all bodies that are condensed in various ways by any causes whatsoever. […] Furthermore, I mean this quantity whenever I use the term “body” or “mass” in the following pages. It can always be known from a body’s weight, for by making very accurate experiments with pendulum I have found it to be proportional to the weight, as will be shown below." In: Isaac Newton. The Principia: Mathematical Principles of Natural Philosophy. Berkeley: University of California Press, 1999. Translated into English by I. Bernard Cohen and Anne Whitman."

[2] Max-Planck-Institut: "Eine Möglichkeit, die Masse zu definieren, nutzt ihre Rolle als Gravitationsladung aus – Masse ist ein Maß dafür, wie stark Körper an der Gravitationswechselwirkung teilnehmen. Wo es darauf ankommt, dass diese Massendefinition gemeint ist, aber z.B. nicht die der Masse als Maß für die Trägheit eines Körpers (träge Masse) benutzt man den Begriff schwere Masse." In: die Seite "Schwere Masse" innerhalb der Webstruktur Einstein-Online. Online Lexikon des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik. Potsdam. Abgerufen am 11. Februar 2026. Online: www.einstein-online.info/explandict/schwere-masse

[3] Zur Abgrenzung von Gewicht und Schwere siehe unsere Seite zur 👉 Gravitations-, Gewichts- und Schwerkraft

[4] Die schwere und die träge Masse gleichen sich gegenseitig aus: "It is a fact that the force of gravitation is proportional to the mass, the quantity which is fundamentally a measure of inertia—of how hard it is to hold something which is going around in a circle. Therefore two objects, one heavy and one light, going around a larger object in the same circle at the same speed because of gravity, will stay together because to go in a circle requires a force which is stronger for a bigger mass. That is, the gravity is stronger for a given mass in just the right proportion so that the two objects will go around together." In: In: Richard P. Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands: The Feynman Lectures on Physics, Vol. I. Addison-Wesley, 1963. See Chapter “The Theory of Gravitation”, section on relative force strengths. Online: URL: https://www.feynmanlectures.caltech.edu/I_07.html