वस्तुमान हा कोणत्याही पदार्थाचा मूलभूत गुणधर्म आहे. एखाद्या पदार्थातील अणुरेणूंना आपापले वस्तुमान असते. अश्या सर्व अणुरेणूंच्या वस्तुमानांची बेरीज म्हणजे पदार्थाचे वस्तुमान.
कोणत्याही पदार्थाचे वस्तुमान बाह्य परिस्थितीमुळे बदलत नाही. पदार्थ विश्वात कोठेही असला व तरी त्याचे वस्तुमान बदलणार नाही, म्हणून वस्तुमान हा पदार्थाचा चिरस्थायी स्वरूपाचा गुणधर्म मानला जातो.
कोणत्याही उपायाने वस्तुमान नष्ट होत नाही किवा निर्माणही होत नाही. यामुळेच विश्वातील एकूण वस्तुमान नेहमी आहे तेवढेच राहते. या तत्त्वाला वस्तुमानाचा अक्षय्यतेचा सिद्धांत असे म्हणतात. आइनस्टाईनच्या सापेक्षतावादाच्या सिद्धांतानुसार वस्तुमान व ऊर्जा एकमेकांत परिवर्तनीय आहेत. त्यामुळे सदरचा अक्षय्यतेचा सिद्धांत या दोन राशींच्या एकूण बेरजेला लागू होतो. (वस्तुमान आणि ऊर्जा यांची अक्षय्यता)
वस्तुमानावर अवलंबून असणाऱ्या भौतिक राशींच्या मोजमापावरून वस्तुमान अप्रत्यक्षपणे मोजले जाते.
पदार्थास बल लावल्यास त्याच्या गतीत फरक होतो, म्हणजे त्याच्या सद्दस्थितीत बदल होतो. मात्र पदार्थ सद्दस्थितीच्या या बदलास विरोध करतो. यालाच पदार्थाचे जडत्व (Inertia) म्हणतात. हा विरोध पदार्थाच्या वस्तुमानाच्या समप्रमाणात असतो. पदार्थाचे जडत्व हा देखील वस्तुमानासारखा पदार्थाचा मूलभूत गुणधर्म आहे. दोन वेगळ्या वस्तुमानाच्या 
व 
पदार्थास एकच बल लावले असता त्यांच्यामध्ये उत्पन्न होणारे त्वरण (प्रवेग; acceleration) त्यांच्या वस्तुमानांच्या व्यस्त प्रमाणात असते. जर दोन वेगळ्या वास्तुमानास व समान बल लावले तर त्यामध्ये उत्पन्न होणारे त्वरण अनुक्रमे 
व 
> असेल, व 
ह्या सुत्राने या पदार्थांच्या वस्तुमानांची तुलना करता येते.
वस्तुमानाचे एकक किलोग्रॅम आहे. वस्तुमानाचे जागतिक मानक – प्लॅटिनम – इरिडियम या संयुगाचे ३९ मिमी. व्यासाचे व ३९ मिमी. उंचीचा दंडगोल असेल असे ठरवण्यात आले होते. सदर मानक फ्रांसमधील (‘ब्यूरो ऑफ वेटस अँड मेझर्स’ या संस्थेत ठेवलेले असायचे. जगात इतर ठिकाणी या मानकाच्या प्रतिकृती वापरात होत्या. अनेक वर्ष संबंधितांच्या असे लक्षात आले होते की मूळ मानकाच्या वस्तुमानात तसेच आकारमानात बदल होतो आहे. त्यामुळे अर्थातच त्यावर अवलंबून सर्व मोजमापात अर्थातच चूक होत होती. या कारणास्तव एका अचल अशा मानकाचा शोध सुरू होता.
नोव्हेंबर २०१८ मध्ये पार पडलेल्या २६ व्या ‘जनरल वेटस अँड मेझर्स’च्या परिषदेमध्ये वस्तुमानाच्या मानकात बदल करण्याचा निर्णय करण्यात आला. सध्या वापरात असलेले मानकाची काळाबरोबर झीज होऊ शकते व त्यामुळे केवळ नैसर्गिक अशा मूलभूत स्थिरांकावर आधारित मानकांची स्थापना करावी असा निर्णय सदर परिषदेत घेण्यात आला.
वस्तुमानाचे मानक प्लांकच्या स्थिरांकावर अवलंबून असेल असा निर्णय झाला. त्याचे सूत्र किब्ली बॅलन्स(Kibble Balance) या उपकरणांच्या माध्यमातून मिळते.
वजन (Weight): गुरुत्वाकर्षणामुळे सर्व पदार्थ पृथ्वीच्या केंद्रबिंदुकडे खेचले जातात, यालाच त्या पदार्थाचे पृथ्वीवरील वजन संबोधण्यात येते. या गुरुत्वबलामुळे पदार्थात गुरुत्व त्वरण (
) उत्पन्न होते. पदार्थाचे वस्तुमान 
असेल तर पदार्थाचे वजन (
), 
या सूत्राद्वारा मिळते. 
या न्यूटनच्या दुसर्‍या नियमाच्या आधारे मिळणार्‍या सूत्राचे हे गुरुत्वीय बलाच्या बाबतचे रूप आहे. पदार्थाचे वजन व वस्तुमान समप्रमाणात असतात हे या सूत्रावरुन स्पष्ट होते.
पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर तसेच संपूर्ण विश्वात ठिकठिकाणी गुरुत्वाकर्षणाचे मूल्य बदलत असते त्यामुळे त्या त्या ठिकाणचे पदार्थाचे वजन वेगवेगळे असते. मात्र या सर्व ठिकाणी त्याच पदार्थाचे वस्तुमान एकाच राहते.
जडत्व–वस्तुमान (Inertia) : या सूत्रातील हे जडत्व-वस्तुमान असते. कारण बल लावल्यामुळे (
) पदार्थात त्वरण (
) उत्पन्न होते. यासं जो अवरोध होतो तो म्हणजे पदार्थाचा मुलभूत गुणधर्म जडत्व! यामुळे या सूत्रात वापरलेल्या ह्या संज्ञेस जडत्व-वस्तुमान म्हणतात.
गुरुत्व-वस्तुमान :
या न्यूटनच्या गुरुत्वीय सूत्राद्वारे , या 
अंतरावर असणार्‍या वस्तुमानांच्यामधील गुरुत्वीय बलाचे मूल्य मिळते. 
हा गुरुत्वीय स्थिरांक आहे. समजा, ज्या पदार्थाचे वस्तुमान काढावयाचे आहे ते ने दर्शविले व पृथ्वीचे वस्तुमान 
ने दर्शविले तर वरील सूत्रांनुसार या पदार्थावर परिणाम करणारे बल हे खालील सूत्रानुसार असते.
…… (1)
हे व मधील अंतर असेल.
प्रमाणभूत वस्तुमान 
वर 
हे बल परिणाम करत असते. खालील सूत्राप्रमाणे:
…… (2)
येथे हे व मधील अंतर असेल. वरील (1) व (2) वरुन,
, प्रयोगाद्वारे मोजता येते व माहिती असते. यावरून चे मूल्य मिळते. हेच पदार्थाचे गुरुत्वीय वस्तुमान असते.निरनिराळ्या प्रयोगांद्वारे असे सिद्ध झाले आहे की पदार्थाचे जडत्व–वस्तुमान आणि गुरुत्व–वस्तुमान सारखेच असते.
वस्तुमान व वजन या राशीमधील मुख्य फरक म्हणजे पहिली राशी अदिश आहे तर दुसरी सदिश आहे.
पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर तसेच संपूर्ण विश्वात ठिकठिकाणी गुरुत्वाकर्षणाचे मूल्य बदलत असते त्यामुळे त्या त्या ठिकाणचे पदार्थाचे वजन वेगवेगळे असते. मात्र या सर्व ठिकाणी त्याच पदार्थाचे वस्तुमान एकाच राहते.
संदर्भ :
- Bennmof. R. Concepts in Physics, New Delhi,1965.
पुनर्लेखन-समीक्षण – माधव राजवाडे
#relativisticmass #weight #inertia
खूप छान माहिती