Quelle est la quantité de matériau?
La quantité matérielle est liée à la quantité de quelque chose qui se trouve à un endroit donné. En termes familiers, il est mesuré en livres ou en kilogrammes, mais de nombreux scientifiques préfèrent la masse, qui décrit de manière plus objective la quantité de matériau dans un échantillon donné. Étant donné que la masse est généralement corrélée au poids dans les situations de la vie quotidienne, les kilogrammes sont également utilisés pour mesurer la masse.
Lorsque les chimistes se réfèrent à la quantité de matériau contenue dans les particules d’un échantillon, ils utilisent souvent des taupes, une quantité représentant environ 6 x 10 23 unités, généralement des atomes ou des molécules. Ce grand nombre est appelé numéro d'Avogadro ou constante d'Avogodro, du nom du scientifique italien Amedeo Avogadro, qui s'est rendu compte, au début du XIXe siècle, que le volume d'un gaz est proportionnel à la quantité de particules qu'il contient. Le nombre d'Avogodro est défini comme le nombre d'atomes dans exactement 12 grammes de carbone.
Tant qu'un système ne perd ni ne gagne d'atomes, que ce soit par échange avec l'extérieur ou par fission / fusion nucléaire, il conserve indéfiniment la même quantité de matière. Il est possible que les protons, qui constituent le noyau des atomes, se désintègrent spontanément après une durée extrêmement longue, mais cela n’a pas été prouvé et il n’ya que peu de preuves en sa faveur.
La même quantité de matière peut avoir un poids différent selon la planète à proximité de laquelle elle se trouve. Par exemple, à Jupiter, vous auriez un poids des dizaines de fois supérieur à celui de la Terre, si extrême que cela vous briserait la colonne vertébrale. À l'inverse, à la surface de la Lune, la gravité est environ 1/4 de celle de la Terre, votre poids est donc d'environ 1/4, même si votre masse (et la quantité de particules dans votre corps) reste la même.
Un autre cas où la quantité de matière peut être constante lorsque le poids fluctue est le moment où quelque chose se déplace très près de la vitesse de la lumière. Selon la théorie de la relativité d'Einstein, quand quelque chose bouge extrêmement vite, se rapprochant de la vitesse de la lumière, il prend du poids. C'est pourquoi une particule de masse non nulle ne peut jamais se déplacer à la vitesse de la lumière - plus sa vitesse augmente, plus sa masse augmente aussi, ce qui rend plus difficile son accélération. Les besoins en énergie pour continuer l’accélération à la vitesse de la lumière sont infinis - supérieurs à la quantité totale d’énergie dans l’univers.