Kütle
Fizikte ve öbür bilim dallarında kütle, bir cisimdeki madde miktarının ölçüsüdür. Çoğu kez ağırlık ile kütle birbirine karıştırılır. Oysa bir cismin kütlesi, evrenin her yerinde sabittir; ağırlık ise o cisme etki eden yerçekimi kuvvetidir ve cismin bulunduğu yere göre değişir. Uluslararası kütle birimi kilogramdır. Bir cismin kütlesi ne denli büyükse, o cismi harekete geçirmek ve bir kez harekete geçtikten sonra onu hızlandırmak ya da yavaşlatmak da o denli zordur. Maddenin bu özelliğine eylemsizlik denir. Kütleye bağlı bir başka özellik de momentum'dur. Bir cismin momentumu, kütlesi ile hızının çarpımına eşittir.
Kütle ve Kütleçekimi
Cisimler arasındaki çekim kuvvetini belirleyen, o cisimlerin kütleleridir. Cisimlerin kütleleri büyüdükçe ve aralarındaki uzaklık kısaldıkça, birbirleri üzerinde uyguladıkları çekim kuvveti, yani kütleçekimi de o kadar artar. (Dünya’nın, üzerindeki cisimlere ya da başka gökcisimlerine uyguladığı kütleçekimine yerçekimi denir.) Dünya’yı Güneş’in çevresindeki, Ay’ı da Dünya’nın çevresindeki yörüngelerinde tutan, bu son derece büyük kütleli cisimler arasındaki kütleçekim kuvvetleridir.
Kütleçekiminin etkisi altındaki bir cisim, bu etkiyi ağırlık denen bir kuvvet biçiminde duyumsar. Bir cismin ağırlığı, üzerinde etki yapan çekim kuvvetine dolayısıyla da kütlesinin büyüklüğüne bağlıdır. Örneğin, belirli kütledeki bir cisim Ay’a götürülüp tartıldığında, ağırlığının Dünya’dakinden daha hafif olduğu görülür. Çünkü Ay’ın kütlesi Dünya’nınkinden daha küçüktür ve bu yüzden başka cisimler üzerinde uyguladığı kütleçekim kuvveti daha zayıftır. Ay’a götürülen cismin kütlesi ve büyüklüğü değişmemiş; ama ağırlığı değişmiştir. Ağırlık bir kuvvettir ve başka kuvvetler gibi newton denen bir birimle ölçülür. Kütlesi 1 kg olan bir cismin Dünya üzerindeki ağırlığı yaklaşık 10 newtondur. Ama günlük dilde ağırlık ile kütle arasında bir ayrım yapılmaz ve ağırlık ölçümleri newtonla değil kütle birimi olan kilogramla verilir.
Kütle ve Enerji
Einstein, 1905’te yayımladığı özel görelilik kuramı’nda, enerji (E) ile kütle (m) arasında, E =m c2 denklemiyle ifade edilebilecek bir bağlantı bulunduğunu ileri sürdü; buradaki c ışık hızıdır. Buna göre, kütle ve enerji birbirine dönüştürülebilir; üstelik c’nin değeri çok büyük olduğundan, çok küçük miktardaki bir kütleden, çok büyük miktarda enerji elde edilebilir. Nitekim, çekirdek bölünmesi ve çekirdek kaynaşması tepkimelerinde olan budur. Kütlenin korunumu yasası ile enerjinin korunumu
yasası, Einstein’ın bu kuramı göz önünde tutularak uyarlanmış ve birleştirilmiştir. Bugün kabul edilen kütlenin ve enerjinin korunumu yasasına göre, herhangi bir yalıtılmış sistemde, yani çevresiyle herhangi bir alışverişi olmayan kapalı bir sistemde, toplam madde (kütle) ve enerji miktarı, sistemin içinde ne tür bir değişim olursa olsun sabit kalır.