Введение

Порядки величин (массы) в системе СИ

Для облегчения сравнения различных порядков величин, следующие списки описывают различные уровни массы в диапазоне от 10−67 кг до 1052 кг. Наименее массивная сущность, представленная здесь, — гравитон, а самая массивная — наблюдаемая Вселенная. Как правило, объект с большей массой также будет иметь больший вес (см. Масса и вес), особенно если объекты находятся в одинаковом гравитационном поле.

Единицы массы

В таблице справа представлена система единиц массы в Международной системе единиц (СИ), основанная на килограмме (кг). Килограмм – единственная основная единица СИ, включающая префикс СИ (кило) в свое название. Грамм (10−3 кг) является выведенной единицей массы СИ. Однако названия всех единиц массы СИ основаны на грамме, а не на килограмме; таким образом, 103 кг – это мегаграмм (106 г), а не *килокилограмм. Тонна (t) – единица массы, совместимая с СИ, равная мегаграмму (Mg) или 103 кг. Эта единица обычно используется для масс, превышающих примерно 103 кг, и часто применяется с префиксами СИ. Например, гигаграмм (Gg) или 109 г равен 103 тоннам, что обычно называют килотонной.

Другие единицы

Также используются другие единицы массы. Исторические единицы включают в себя стоун, фунт, карат и гран. Для субатомных частиц физики используют массу, эквивалентную энергии, выраженной в электронвольтах (эВ). На атомном уровне химики используют массу, равную одной двенадцатой массы атома углерода-12 (дальтон). Астрономы используют массу Солнца.

Наименее массивные вещи: менее 10-24 кг

В отличие от других физических величин, масса-энергия не имеет априорно ожидаемого минимального количества или наблюдаемого базового кванта, как в случае с электрическим зарядом. Закон Планка допускает существование фотонов с произвольно низкими энергиями. Следовательно, может существовать только экспериментальная верхняя граница на массе предположительно безмассовой частицы; в случае с фотоном, эта подтвержденная верхняя граница составляет порядка 3 × 10−62 кг. Фактор (кг) ЗначениеЭлемент10−671.07 кгГравитон, верхняя граница (6 эВ/c2)10−404.2 кгМассовый эквивалент энергии фотона на пике спектра космического микроволнового фонового излучения (0.235 мэВ/c2)10−361.8 кг1 эВ/c2, эквивалент массы одного электронвольта3.6 кгЭлектронное нейтрино, верхний предел массы (2 эВ/c2)10−33 квектограмм (кг)10−319.11 кгЭлектрон (511 кэВ/c2), самая легкая элементарная частица с измеренной ненулевой массой покоя10−30 ронтограмм (рг)3.0–5.5 кгВерхний кварк (как текущий кварк) (1.7–3.1 МэВ/c2)10−281.9 кгМюон (106 МэВ/c2)10−27 йоктограмм (иг)1.661 кгДальтон (Да), также известный как атомная единица массы (а.е.м.)1.673 кгПротон (938.3 МэВ/c2)1.674 кгАтом водорода, самый легкий атом1.675 кгНейтрон (939.6 МэВ/c2)10−261.2 кгАтом лития (6.941 Да)3.0 кгМолекула воды (18.015 Да)8.0 кгАтом титана (47.867 Да)10−251.1 кгАтом меди (63.546 Да)1.6 кгZ-бозон (91.2 ГэВ/c2)2.2 кгБозон Хиггса (125 ГэВ/c2)3.1 кгВерхний кварк (173 ГэВ/c2), самая тяжелая известная элементарная частица3.2 кгМолекула кофеина (194 Да)3.5 кгАтом свинца-2084.9 кгАтом оганесона-294, самый тяжелый известный нуклид

от 10−24 до 10−18 кг

Фактор (кг)ЗначениеЕдиница измерения10−24цептограмм (zg)1,2 кгМолекула баккиболла (720 Да)10−231,4 кгУбиквитин, небольшой белок (8,6 кДа)5,5 кгТипичный белок (средний размер примерно 300 аминокислот ≈ 33 кДа)10−221,1 кгМолекула гемоглобина А в крови (64,5 кДа)10−21аттограмм (ag)1,65 кгДвухцепочечная молекула ДНК, состоящая из 1578 пар оснований (995 кДа)4,3 кгПрокариотическая рибосома (2,6 МДа)7,1 кгЭукариотическая рибосома (4,3 МДа)10−203 кгСинаптическая везикула у крыс (16,1 ± 3,8 МДа)6,8 кгТабачный мозаичный вирус (41 МДа)10−191,1 кгЯдерный пористый комплекс в дрожжах (66 МДа)2,5 кгЧеловеческий аденовирус (150 МДа)

10−18 до 10−12 кг

Фактор (кг)ЗначениеПредмет10−18фемтограмм (fg)1 кгВирус ВИЧ-14,7 кгДНК-последовательность длиной 4,6 Мбп, вес генома E. coli10−17~1 кгВирус вакцинии, крупный вирус1,1 кгМасса, эквивалентная 1 джоулю10−163 кгПрохлорококк цианобактерии, самый маленький (и, возможно, самый распространенный) фотосинтезирующий организм на Земле6 кгДНК в типичной диплоидной человеческой клетке (приблизительно)10−142,2 кгЧеловеческая сперматозоидная клетка6 кгКлетка дрожжей (значительно варьируется)10−131,5 кгDunaliella salina, зеленая водоросль (сухой вес)

от 10−12 до 10−6 кг

Фактор (кг) ЗначениеПредмет10−12нанограмм (нг) 1 кгСредняя человеческая клетка (1 нанограмм) 2–3 кгHeLa человеческая клетка8 кгЗерно пыльцы березы10−11–10−102,5 кгЗерно пыльцы кукурузы3,5 кгОчень мелкое зерно песка (0,063 мм диаметр, 350 нанограмм)10−9микрограмм (мкг) 3,6 кгЧеловеческая яйцеклетка2,4 кгРекомендуемая суточная норма витамина B12 для взрослых10−8e= 8Предполагаемый приблизительный нижний предел массы первичной черной дыры1,5 Рекомендуемая суточная норма витамина D для взрослых~2 кгНеопределенность в массе Международного прототипа килограмма (IPK) (±~20 мкг)2,2 кгМасса Планка, может быть выражена как масса черной дыры радиусом в 2 длины Планка~7 кгОдин ресницa (приблизительно)10−71,5 кгРекомендуемая суточная норма йода для взрослых2–3 кгПлодовая мушка (сухой вес)

от 10−6 до 1 кг

Фактор (кг)ЗначениеПредмет10−6миллиграмм (мг)2,5 кгКомары, мелкие обычные виды (около 2,5 миллиграмма), крупинка соли или песка, лекарства обычно выражаются в миллиграммах10−5центиграмм (цг)1,1 кгМаленькое зерно кварца (диаметр 2 мм, 11 миллиграмм)2 кгДомашняя муха (Musca domestica, 21,4 миллиграмма)10−4дециграмм (дг)0,27–2,0 кгДиапазон количества кофеина в одной чашке кофе (27–200 миллиграмм)1,5 кгКадр 35-мм кинопленки (157 миллиграмм)1 кгДоллар США (1 грамм)~1 кгДве изюминки (приблизительно 1 грамм)~8 кгМонеты в один евро (7,5 грамма), один доллар США (8,1 грамма) и один канадский луни (7 грамм [до 2012 года], 6,27 грамма [2012 год])10−2декаграмм (даг)1,2 кгМасса одного моля (6,02214 атомов) углерода 12 (12 грамм)1,37 кгКоличество этанола, определяемое как одна стандартная порция в США (13,7 грамма)2–4 кгВзрослая мышь (Mus musculus, 20–40 грамм)2,8 кгУнция (avoirdupois) (28,3495 грамма)10−1гектограмм (гг)0,1 0,2 кгАпельсин (100–200 грамм)0,142 0,149 кгБейсбольный мяч, используемый в Высшей лиге0,454 кгФунт (avoirdupois) (453,6 грамма)1–3 кгСамая маленькая порода собак (чихуахуа)1–3 кгТипичный ноутбук, 2010 год1–3 кгВзрослая домашняя черепаха2,5–4 кгНоворожденный человеческий ребенок4,0 кгЯдро для толкания (женское)4–5 кгДомашний кот7,26 кгЯдро для толкания (мужское)10–30 кгЭЛТ компьютерный монитор или телевизор50 кгКрупная порода собак (датский дог)70 кгВзрослый человек102130–180 кгЗрелая львица (130 кг) и лев (180 кг)200–250 кгГигантская черепаха240–450 кгБольшое фортепиано400–900 кгМолочная корова500–500 000 кгЧайная ложка (5 мл) материала белого карлика (0,5–500 тонн)635 кгСамый тяжелый человек в истории (Jon Brower Minnoch)907,2 кг1 короткая тонна (2000 фунтов США)2700–6000 кгВзрослый слон1041,1 кгКосмический телескоп Хаббл (11 тонн)1,2 кгСамый большой слон в истории (12 тонн)1,4 кгБиг Бен (колокол) (14 тонн)2,7 кгКомпьютер ENIAC, 1946 год (30 тонн)4 кгМаксимальная полная масса (грузовик + груз) полуприцепа в ЕС (40–44 тонны)5–6 кгТанк; Бульдозер (50–60 тонн)6,0 кгСамый большой единый кусок метеорита, метеорит Хоба Уэст (60 тонн)7,3 кгСамый большой динозавр, Аргентинозавр (73 тонны)1051,74 1,83 кгОперативный пустой вес Boeing 747 3001,8 кгСамое большое животное, когда-либо существовавшее, синий кит (180 тонн)4,2 кгМеждународная космическая станция (417 тонн)6 кгСамый тяжелый самолет в мире: Антонов Ан-225 (максимальная взлетная масса: 600 тонн, полезная нагрузка: 250 тонн)

106 - 1011 кг

Фактор (кг) ВеличинаПредмет106 гигаграмм (Гг) 1 кгСтвол гигантской секвойи по имени Генерал Шерман, самое большое из ныне живущих деревьев по объему ствола (1121 тонна) 2.0 кгСтартовая масса космического шаттла (2041 тонна) 6 кгСамая большая клональная колония, осина дрожащая по имени Пандо (самый большой живой организм) (6000 тонн) 7.8 кгЯдерная подводная лодка класса «Вирджиния» (подводный вес) 1071 кгЕжегодный урожай чая Дарджилинг 5.2 кгRMS «Титаник» при полной загрузке (52 000 тонн) 9.97 кгСамый тяжелый поезд: BHP Iron Ore, Австралия, рекорд 2001 года (99 700 тонн) 1086.6 кгСамый большой корабль и самый большой подвижный объект, созданный человеком, Seawise Giant, при полной загрузке (660 000 тонн) 7 кгСамое тяжелое здание (не пирамида), Дворец Парламента в Бухаресте, Румыния 109 тераграмм (Тг) 4.3 кгКоличество вещества, превращаемого в энергию Солнцем каждую секунду 6 кгВеликая пирамида Гизы 10106 кгКоличество бетона в плотине «Три ущелья», крупнейшем в мире бетонном сооружении 1011 ~1 кгМасса первичной черной дыры со временем испарения, равным возрасту Вселенной 2 кгОбъем воды, хранящийся в водохранилищах Лондона (0.2 км3) 6 кгОбщая масса населения Земли 5 кгОбщая биомасса антарктического криля, одного из самых многочисленных видов животных на планете по биомассе

1012 - 1017 кг

Фактор (кг) ЗначениеПредмет10¹² петаграмм (Pg) 0,8–2,1 кгГлобальная биомасса рыб4 кгГлобальное годовое производство продуктов питания для человека4 кгМировое производство сырой нефти в 2009 году (3843 Мт)5,5 кгЧайная ложка (5 мл) вещества нейтронной звезды (5000 миллионов тонн)10¹³1 кгМасса кометы 67P/Чуриумова–Герасименко4 кгГлобальные годовые выбросы углекислого газа от человека10¹⁴1,05 кгГлобальное чистое первичное производство – общая масса углерода, фиксированного в органических соединениях посредством фотосинтеза каждый год на Земле7,2 кгОбщее количество углерода, хранящегося в атмосфере Земли10¹⁵эксаграмм (Eg) 2,0 кгОбщее количество углерода, хранящегося в наземной биосфере3,5 кгОбщее количество углерода, хранящегося в мировых запасах угля10¹⁶1 кг951 Гаспра, первый астероид, к которому когда-либо приближался космический аппарат (приблизительная оценка)1 кгПриблизительная оценка общего содержания углерода во всех организмах на Земле3 кгПриблизительная оценка всего, произведенного человечеством3,8 кгОбщее количество углерода, хранящегося в океанах10¹⁷1,6 кгПрометей, спутник-пастух внутренней границы кольца F Сатурна

1018 - 1023 кг

Фактор (кг) ЗначениеПредмет10¹⁸ зеттаграмм (Zg) 5,1 кгАтмосфера Земли5,6 кгГиперион, спутник Сатурна3 кгКольца Сатурна10²⁰ 9,4 кгЦерера, карликовая планета в поясе астероидов10²¹ йоттаграмм (Yg) 1,4 кгОкеаны Земли1,5 кгХарон, крупнейшая луна Плутона2,9–3,7 кгПояс астероидов10²² 1,3 кгПлутон7,3 кгЛуна Земли10²³ 1,3 кгТитан, крупнейшая луна Сатурна1,5 кгГанимед, крупнейшая луна Юпитера3,3 кгМеркурий6,4 кгМарс

1024 - 1029 кг

Фактор (кг) ЗначениеОбъект1024 ронограмма (Rg) 4,9 кгВенера6,0 кгЗемля10253 кгОблако Оорта8,7 кгУран10261,0 кгНептун5,7 кгСатурн1027 кветтаграмм (Qg) 1,9 кгЮпитер1028 2–14 кгКоричневые карлики (приблизительно)10293 кгЗвезда Барнарда, ближайшая красная карликовая звезда

1030 - 1035 кг

Фактор (кг)ЗначениеЭлемент10302 кгСолнце (одна солнечная масса или = 1.989⋅10^30 кг)2,8 кгПредел Чандрасекара10314 кгБеттельгейзе, красная сверхгигантская звезда10324–7 кгR136a1, самая массивная из известных звезд (230–345 солнечных масс)6–8 кгЗвездное скопление Гиады (300–400 солнечных масс)10331,6 кгЗвездное скопление Плеяды10341035~10^35 кгТипичное шаровое скопление в Млечном Пути (общий диапазон: 3–4⋅10^6 солнечных масс)2 кгНижняя граница диапазона масс для гигантских молекулярных облаков (1–10⋅10^6 солнечных масс)7,3 кгМасса гигантского молекулярного облака при температуре 100 К и плотности 30 атомов на кубический сантиметр; возможный пример: молекулярный комплекс Ориона

1036 - 1041 кг

Фактор (кг)ЗначениеНаименование10361,79 кгВесь комплекс Карина2,4 кгПояс Гоулда из звёзд, включая Солнце7–8 кгСверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути, связанная с радиоисточником Стрелец A*8 кгОмега Центавра, крупнейшее шаровое скопление в Млечном Пути, содержащее приблизительно 10 миллионов звёзд.1037 1038 1039 10404,17 кгNGC 4889, самая большая из измеренных сверхмассивных чёрных дыр, масса которой составляет 21 миллиард солнечных масс10414 кгВидимая масса галактики Млечный Путь

Самые массивные вещи: 1042 кг и более

Фактор (кг)ЗначениеНаименование10421.2 кгГалактика Млечный Путь2–3 кгМестная группа галактик, включая Млечный Путь1044–10451–2 кгМестное или Суперскопление Девы, включая Местную группу1046–10472 кгСуперскопление Ланиея, включающее в себя суперскопление Девы10482 кгКомплекс суперскоплений Рыб-Кита, галактическое волокно, включающее в себя суперскопление Ланиея10494 кгВеликая стена Геркулеса-Короны Бореалис, самая большая структура в известной Вселенной1050–1051–10524.4506 кгМасса наблюдаемой Вселенной, по оценкам НАСА1.4 кгМасса наблюдаемой Вселенной, по оценкам Национальной солнечной обсерватории США.