Che cos'è la quantità materiale?
La quantità di materiale ha a che fare con la quantità di qualcosa che c'è in un determinato posto. Colloquialmente, viene misurato usando libbre o chilogrammi, ma molti scienziati preferiscono la massa, che descrive in modo più oggettivo la quantità di materiale in un dato campione. Poiché la massa è solitamente correlata al peso nelle situazioni quotidiane, i chilogrammi vengono utilizzati anche per misurare la massa.
Quando i chimici si riferiscono alla quantità materiale di particelle in un campione, usano spesso talpe, una quantità che si riferisce a circa 6 x 10 23 unità di qualcosa, di solito atomi o molecole. Il gran numero è noto come il numero di Avogadro o la costante di Avogodro, dal nome dello scienziato italiano Amedeo Avogadro, che si rese conto, all'inizio del diciannovesimo secolo, che il volume di un gas è proporzionale alla quantità materiale di particelle all'interno del gas. Il numero di Avogodro è definito come il numero di atomi in esattamente 12 grammi di carbonio.
Fintanto che un sistema non perde o guadagna atomi, sia attraverso lo scambio con l'esterno sia con fissione / fusione nucleare, mantiene indefinitamente la stessa quantità di quantità di materiale. Esiste la possibilità che i protoni, che compongono il nucleo degli atomi, decadano spontaneamente dopo un periodo di tempo straordinariamente lungo, ma questo non è stato dimostrato e ci sono poche prove a suo favore.
La stessa quantità di materiale può avere un peso diverso a seconda del pianeta vicino. Ad esempio, su Giove, avresti un peso dozzine di volte maggiore rispetto alla Terra, così estremo da spezzarti la spina dorsale. Al contrario, sulla superficie della Luna, la gravità è all'incirca 1/4 di quella della Terra, quindi il tuo peso è di circa 1/4, anche se la tua massa (e la quantità materiale di particelle nel tuo corpo) rimane la stessa.
Un altro esempio in cui la quantità di materiale può essere costante mentre il peso oscilla è quando qualcosa si avvicina molto alla velocità della luce. Secondo la teoria della relatività di Einstein, quando qualcosa si muove estremamente velocemente, avvicinandosi alla velocità della luce, aumenta di peso. Questo è il motivo per cui una particella con massa diversa da zero non può mai muoversi alla velocità della luce - all'aumentare della sua velocità, aumenta anche la sua massa, rendendo così più difficile l'accelerazione. I requisiti energetici per continuare l'accelerazione alla velocità della luce sono infiniti, maggiori della quantità totale di energia nell'universo.