A fizikatanítás pedagógiája című felsőoktatási tankönyv(letölthető ...

folytatódik a definiálás, mert a tömeg egyenlőségének, majd mértékegységének
megállapítása után nem szerepel a skálatörvény, így e fizikai mennyiség meghatározása
torzó marad. A skálatörvények azonban lényegében önkényesek, így van ez a tömeg
esetében is. Konkrétan itt arra alapozunk, hogy két (három, négy, …) egyenlő
tömegűnek bizonyult test mérlegre kifejtett hatása egyenlő a kétszer (háromszor,
négyszer, …) akkora tömegű test hatásával, tehát egy additív fizikai mennyiséget
akarunk definiálni. Mivel a súlyos tömeg definiálásáról van szó, ebben az eljárásban
benne van a „gravitáció additivitásának” feltételezése, ilyetén definiálása is. Még egy
feltételezés van a gravitációval kapcsolatban: mindegy, hogy hol végezzük el a
méréseket, feltéve persze, hogy az adott helyen van gravitáció, a testek tömegére
minden helyen ugyanazt az értéket kapjuk. Ez is egy hallgatólagos feltételezés az ilyen
definiálás során, jóllehet nagyon természetes.
Szakmailag korrekt megoldás, ha a következőt mondjuk: azon testekre, amelyekre
egy nem nulla gravitációjú helyen meghatároztuk a tömeget (súlyos tömeg), igaz az
impulzus-megmaradás törvénye, tehát, hogy egy zárt mechanikai rendszerben az egyes
testek impulzusainak (lendületeinek) összege állandó. Egy test impulzusa (lendülete)
ebben az esetben a mért tömegértéknek a sebességgel való szorzatát jelenti. Ez korrekt
megfogalmazás, az a probléma, hogy számos test súlyos tömege nem mérhető a
szokásos eszközökkel (neutrínó, Föld, Nap, stb.), illetve az is gondot jelent, hogy egy
rendkívül fontos fizikai mennyiséget csak a homogén gravitációs mező hatását igénybe
véve definiáltunk. Az ilyenkor szokásos megoldással általánosítunk, s azt mondjuk, ez a
törvény általánosságban érvényes, minden testre és mechanikai rendszerre, azokra is,
amelyekben nem meghatározható súlyos tömegű elemek is vannak. Ebben az eljárásban
ezen a ponton van a probléma. Kimondjuk az impulzus-megmaradás törvényét olyan
testekre is, amelyeknek nem ismerjük a tömegét, s az nem is határozható meg a leírt
módon. Ebben a pillanatban válik az impulzus-megmaradás törvénye definícióvá,
hiszen az összes létező test tömege másképpen - ebben a gondolkodási rendszerben -
nem értelmezhető, csak ha az impulzus-megmaradáshoz kötjük.
Az eljárás mögött a következő gondolkodásmód rejlik: van egy skalár mennyiség,
amelynek értékei hozzárendelhetők a testekhez, ezt tömegnek nevezzük, s az a
jellegzetessége, hogy értékeit a sebességekkel szorozva, az így kapott, impulzus
(lendület) nevű vektormennyiségek összege zárt mechanikai rendszerekben állandó.
Vagyis azt akarjuk mondani, hogy az impulzus-megmaradás törvénye az, hogy ez a
hozzárendelés valóban elvégezhető. A testekhez tudunk rendelni olyan skalár
mennyiségeket, amelyek (a Dede - Isza szerzőpáros fogalmazása) a sebességeket
összegükben megmaradó mennyiségekké szorozzák. A természet olyan, hogy ez a
hozzárendelés elvégezhető, a tömeg értelmezhető. Ugyanis ennek a hozzárendelésnek
az elvégezhetősége egyáltalán nem nyilvánvaló. Honnan tudjuk, hogy az egyik
kölcsönhatásban „megnyilvánuló tömeg" azonos a másik kölcsönhatásban
„megnyilvánuló tömeggel"?
Legyen két test (A és B) között egy kölcsönhatás (pl. két golyó ütközik).
Megkísérelhetjük, hogy olyan skalár értékeket rendelünk hozzá a két testhez, hogy a
kölcsönhatás előtti impulzusösszeg (lendületösszeg) azonos legyen a kölcsönhatás utáni
impulzusösszeggel (lendületösszeggel):
257