Vad är materialkvantitet?
Materialmängd har att göra med hur mycket av något som finns på en given plats. I allmänhet mäts det med hjälp av kilo eller kilogram, men många forskare föredrar massa, som mer objektivt beskriver materialmängden i ett visst prov. Eftersom massa vanligtvis är korrelerad med vikt i vardagliga situationer, används kilogram också för att mäta massan.
När kemister refererar till materialmängden partiklar i ett prov använder de ofta mol, en mängd som avser ungefär 6 x 10 23 enheter av något, vanligtvis atomer eller molekyler. Det stora antalet är känt som Avogadros antal eller Avogodros konstant, uppkallad efter den italienska forskaren Amedeo Avogadro, som insåg i början av 1800-talet att volymen av en gas är proportionell mot materialmängden partiklar i gasen. Avogodros antal definieras som antalet atomer i exakt 12 gram kol.
Så länge ett system inte tappar eller får atomer, varken om utbyte med utsidan eller kärnklyvning / fusion behåller det samma mängd materialmängd på obestämd tid. Det finns möjligheten att protoner, som utgör kärnan i atomer, spontant sönderfaller efter en utomordentligt lång tid, men detta har inte bevisats och det finns lite bevis för dess fördel.
Samma materialkvantitet kan ha en annan vikt beroende på vilken planet den är i närheten. Till exempel på Jupiter skulle du ha en vikt dussintals gånger större än på jorden, så extremt att det skulle bryta din ryggrad. Omvänt, på månens yta är gravitationen ungefär 1/4 än jordens, så din vikt är ungefär 1/4, även om din massa (och materialmängden partiklar i din kropp) förblir densamma.
Ett annat exempel där materialmängden kan vara konstant medan vikten fluktuerar är när något rör sig mycket nära ljusets hastighet. Enligt Einsteins relativitetsteori, när något rör sig extremt snabbt och närmar sig ljusets hastighet, blir det vikt. Det är därför en partikel med icke-nollmassa aldrig kan röra sig med ljusets hastighet - när dess hastighet ökar, så ökar dess massa och därmed gör det svårare att accelerera. Energikraven för att fortsätta accelerera till ljusets hastighet är oändliga - större än den totala mängden energi i universum.