Co to jest ilość materiału?
Ilość materiału ma związek z ilością rzeczy w danym miejscu. Potocznie mierzy się go za pomocą funtów lub kilogramów, ale wielu naukowców woli masę, która bardziej obiektywnie opisuje ilość materiału w danej próbce. Ponieważ masa jest zwykle skorelowana z masą w codziennych sytuacjach, kilogramy są również używane do pomiaru masy.
Kiedy chemicy odnoszą się do ilości materiału w próbce, często używają moli, ilości odnoszącej się do około 6 x 10 23 jednostek czegoś, zwykle atomów lub cząsteczek. Duża liczba jest znana jako liczba Avogadro lub stała Avogodro, nazwana na cześć włoskiego naukowca Amedeo Avogadro, który zdał sobie sprawę, na początku XIX wieku, że objętość gazu jest proporcjonalna do ilości materiału w cząstkach gazu. Liczba Avogodro jest zdefiniowana jako liczba atomów w dokładnie 12 gramach węgla.
Tak długo, jak system nie traci ani nie zyskuje atomów, zarówno podczas wymiany z otoczeniem, jak i rozszczepienia / syntezy jądrowej, zachowuje tę samą ilość materiału w nieskończoność. Istnieje możliwość, że protony, które tworzą jądro atomów, spontanicznie rozpadają się po wyjątkowo długim czasie, ale nie zostało to udowodnione i nie ma na to dowodów.
Ta sama ilość materiału może mieć różną wagę w zależności od planety, w pobliżu której się znajduje. Na przykład na Jowiszu miałbyś masę kilkadziesiąt razy większą niż na Ziemi, tak ekstremalną, że złamałaby ci kręgosłup. I odwrotnie, na powierzchni Księżyca grawitacja jest w przybliżeniu 1/4 grawitacji Ziemi, więc twoja waga wynosi około 1/4, mimo że twoja masa (i materiałowa ilość cząstek w twoim ciele) pozostaje taka sama.
Innym przypadkiem, w którym ilość materiału może być stała, a waga zmienia się, jest sytuacja, gdy coś porusza się bardzo blisko prędkości światła. Zgodnie z teorią względności Einsteina, gdy coś porusza się niezwykle szybko, zbliżając się do prędkości światła, nabiera na wadze. Właśnie dlatego cząstka o niezerowej masie nigdy nie może poruszać się z prędkością światła - wraz ze wzrostem prędkości rośnie również jej masa, co utrudnia przyspieszenie. Wymagania energetyczne do kontynuowania przyspieszenia do prędkości światła są nieskończone - większe niż całkowita ilość energii we wszechświecie.