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Massepunkt


Physik


Basiswissen


Ein sehr stark idealisiertes Modell von Körpern: man stellt sich ihre gesamte Masse in einem einzigen mathematischen Punkt zusammengefasst vor. Ein solcher Massepunkt hat also keine Ausdehnung (also kein Volumen), wäre also auch dimensionslos.

Wozu ist das Modell gut?


Es vereinfacht viele Berechnungen. Möchte man zum Beispiel die Bewegung der Planen um die Sonne berechnen, so genügt es, wenn man ihre momentanen Lagen, Geschwindigkeiten und Massen kennt. Mit Hilfe der drei Newtonschen Axiome kann man dann auf tausende Jahre voraus (und zurück) rechnen, wann welcher Planet wo am Himmel stand. Die Größe oder Form der Planeten kann dabei völlig außer Acht gelassen werden. Man kann annehmen, dass ihre gesamte Masse in einem mathematischen Punkt konzentriert ist.

Gibt es echte Massepunkte?


Das ist unklar. Von einem Elektron weiß man, dass es Masse hat. Man weiß aber nicht, ob es eine Ausdehnung hat. Von einem schwarzen Loch nimmt man an, dass es keine Ausdehnung hat. Das aber ist unsicher. Für ähnliche Beispiele aus der Physik, Mathematik und Philosophie siehe auch ausdehnungslos ↗

Was sagt der Schwerpunktsatz?


Ein System aus verschiedenen Massen verhält sich nach außen mechanisch so, als sei die gesamte Masse im Mittelpunkt des Systems vereinigt. Mit dieser Vereinfachung lassen sich alle Bewegungseffekte - außer den rotatorischen - berechnen. Mehr unter Schwerpunktsatz ↗

Schwarze Löcher als Massepunkte


Ein Massepunkt, der wirklich als Materie existiert, wäre eine Masse, die keine Ausdehnung hat. Sie hätte die Dimension 0. Theoretisch denkbar ist, dass ein schwarzes Loch ein solcher Massepunkt ist. In der Mathematik bezeichnet man sie als sogenannte Singularität. Siehe auch Schwarzes Loch ↗

Elektronen als Massepunkte


Experimente weisen darauf hin, dass Elektronen einen maximalen Durchmesser haben, also eine größte mögliche Größe. Es gibt aber keine Experimente die eine Mindestgröße von Elektronen erzwingen. Es wird diskutiert, dass Elektronen möglicherweise keine Ausdehnung haben und damit echte, reale Massepunkte wären. Siehe dazu auch Elektronendurchmesser ↗