[/caption]Αν και μπορεί να προσβάλει οποιονδήποτε προσπαθεί να χάσει αυτό το βάρος των διακοπών, είναι ένας κλασικός φυσικός νόμος ότι σε ένα κλειστό σύστημα, η μάζα δεν μπορεί ούτε να δημιουργηθεί ούτε να καταστραφεί. Αισθάνεστε απογοητευμένοι ακόμα; Λοιπόν, όχι! Αυστηρά μιλώντας, αυτός ο νόμος ΔΕΝ σημαίνει ότι δεν μπορείτε να ρίξετε κιλά, απλώς ότι μέσα σε ένα απομονωμένο σύστημα (που δεν είναι το σώμα σας) η μάζα δεν μπορεί να δημιουργηθεί/καταστραφεί, αν και μπορεί να αναδιαταχθεί στο διάστημα και να μετατραπεί σε διαφορετικούς τύπους σωματιδίων . Αυτός ο νόμος είναι γνωστός ως Conversation of Mass, αλλιώς γνωστός ως η αρχή διατήρησης μάζας/ύλης. Πιο συγκεκριμένα, ο νόμος ορίζει ότι η μάζα ενός απομονωμένου συστήματος δεν μπορεί να αλλάξει ως αποτέλεσμα διεργασιών που δρουν μέσα στο σύστημα. Αυτό σημαίνει ότι για οποιαδήποτε χημική διεργασία σε ένα κλειστό σύστημα, η μάζα των αντιδρώντων πρέπει να είναι ίση με τη μάζα των προϊόντων. Ο νόμος θεωρείται «κλασικός» καθώς δεν λαμβάνει υπόψη πιο πρόσφατους φυσικούς νόμους, όπως η ειδική σχετικότητα ή η κβαντική μηχανική, αλλά εξακολουθεί να ισχύει σε πολλά πλαίσια.
Αυτός ο νόμος έχει τις ρίζες του στην κλασική ελληνική φιλοσοφία, η οποία δηλώνει ότι «τίποτα δεν μπορεί να προέλθει από το τίποτα», που συχνά δηλώνεται στη λατινική του μορφή: ex nihlionihlio fit. Η βασική προϋπόθεση εδώ, που υποστήριξε για πρώτη φορά ο Εμπεδοκλής (περίπου 490–430 π.Χ.), είναι ότι καμία νέα ύλη δεν μπορεί να δημιουργηθεί όπου δεν υπήρχε πριν. Αναπτύχθηκε περαιτέρω από τον Επίκουρο, τον Παρμενέδη και αρκετούς Ινδούς και Άραβες φιλοσόφους. Ωστόσο, μόλις τον 18ο αιώνα με τον Antoine Lavoisier αποφοίτησε από τον τομέα της κοσμολογίας και έγινε επιστημονικός νόμος. Ο Λαβουαζιέ ήταν ο πρώτος που το περιέγραψε με σαφήνεια στο σημαντικό του έργο TraitéÉlémentaire de Chimie (Στοιχειώδης Πραγματεία για τη Χημεία) το 1789.
Ιστορικά, η διατήρηση της μάζας και του βάρους ήταν ασαφής για χιλιετίες λόγω της άνωσης επίδρασης της ατμόσφαιρας της Γης στο βάρος των αερίων. Επιπλέον, όταν μια ουσία καίγεται, η μάζα φαίνεται να χάνεται καθώς η τέφρα ζυγίζει λιγότερο από την αρχική ουσία. Αυτά τα αποτελέσματα δεν έγιναν κατανοητά μέχρι να πραγματοποιηθούν προσεκτικά πειράματα στα οποία πραγματοποιήθηκαν χημικές αντιδράσεις όπως η σκουριά σε σφραγισμένες γυάλινες αμπούλες, όπου διαπιστώθηκε ότι η χημική αντίδραση δεν άλλαξε το βάρος του σφραγισμένου δοχείου. Μόλις κατανοηθεί, η διατήρηση της μάζας είχε μεγάλη σημασία για την αλλαγή της αλχημείας στη σύγχρονη χημεία. Όταν οι χημικοί συνειδητοποίησαν ότι οι ουσίες δεν εξαφανίστηκαν ποτέ από τη μέτρηση με τη ζυγαριά (από τη στιγμή που οι επιδράσεις της άνωσης διατηρούνταν σταθερές ή είχαν υπολογιστεί με άλλο τρόπο), μπορούσαν για πρώτη φορά να ξεκινήσουν ποσοτικές μελέτες για τους μετασχηματισμούς των ουσιών.
Η ιστορική έννοια τόσο της διατήρησης της ύλης όσο και της μάζας χρησιμοποιείται ευρέως σε πολλούς τομείς όπως η χημεία, η μηχανική και η δυναμική των ρευστών. Στη σχετικότητα, το θεώρημα ισοδυναμίας μάζας-ενέργειας δηλώνει ότι η διατήρηση της μάζας είναι ισοδύναμη με τη διατήρηση της ενέργειας, που είναι ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής.
Έχουμε γράψει πολλά άρθρα σχετικά με τη διατήρηση της μάζας για το Σύμπαν σήμερα. Εδώ είναι ένα άρθρο για την πυρηνική σύντηξη και εδώ είναι ένα άρθρο για το άτομο.
Εάν θέλετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το νόμο της διατήρησης της μάζας, ρίξτε μια ματιά σε αυτά τα άρθρα από Ερευνητικό Κέντρο Γκλεν της NASA και Μηχανική Εργαλειοθήκη .
Έχουμε επίσης ηχογραφήσει ένα ολόκληρο επεισόδιο του Astronomy Cast all about the Atom. Ακου εδώ, Επεισόδιο 164: Inside the Atom .
Πηγές:
http://en.wikipedia.org/wiki/Conservation_of_mass
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/mass.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Nothing_comes_from_nothing
http://en.wikipedia.org/wiki/Antoine_Lavoisier
http://en.wikipedia.org/wiki/Jain_philosophy