Что такое количество материала?

Количество материала связано с тем, сколько чего-то есть в данном месте. В разговорной речи это измеряется в фунтах или килограммах, но многие ученые предпочитают массу, которая более объективно описывает количество материала в данном образце. Поскольку масса обычно соотносится с весом в повседневных ситуациях, килограммы также используются для измерения массы.

Когда химики ссылаются на материальное количество частиц в образце, они часто используют родинки, количество, которое относится примерно к 6 x 10 ²³ единицам чего-то, обычно атомов или молекул. Большое число известно как число Авогадро или постоянная Авогодро, названная в честь итальянского ученого Амедео Авогадро, который в начале девятнадцатого века понял, что объем газа пропорционален количеству частиц в газе. Число Авогодро определяется как количество атомов ровно в 12 граммах углерода.

До тех пор, пока система не теряет и не приобретает атомы, хотя и обменивается с внешней средой или ядерным делением / синтезом, она сохраняет неопределенное количество материала в течение неопределенного времени. Существует вероятность того, что протоны, составляющие ядро ​​атомов, самопроизвольно распадаются через чрезвычайно длительный промежуток времени, но это не было доказано, и существует мало доказательств в его пользу.

Одно и то же количество материала может иметь различный вес в зависимости от того, на какой планете он находится. Например, на Юпитере у вас будет вес в десятки раз больше, чем на Земле, настолько сильный, что он сломает ваш позвоночник. И наоборот, на поверхности Луны сила тяжести составляет примерно 1/4 от массы Земли, поэтому ваш вес составляет около 1/4, хотя ваша масса (и количество частиц в вашем теле) остается неизменной.

Другой случай, когда количество материала может быть постоянным, когда вес колеблется, - это когда что-то движется очень близко к скорости света. Согласно теории относительности Эйнштейна, когда что-то движется очень быстро, приближаясь к скорости света, оно набирает вес. Вот почему частица с ненулевой массой никогда не может двигаться со скоростью света - так как ее скорость увеличивается, так же как и ее масса, что затрудняет ее ускорение. Потребности в энергии для продолжения ускорения до скорости света бесконечны - больше, чем общее количество энергии во вселенной.