| Механика сплошных сред | ||||||||||
| Файл:BernoullisLawDerivationDiagram.svg | ||||||||||
Сплошная среда
| ||||||||||
Закон сохранения массы — исторический закон физики, согласно которому масса как мера количества вещества сохраняется при всех природных процессах, то есть несотворима и неуничтожима. С точки зрения современной физики, этот закон неверен. Например, при радиоактивном распаде совокупная масса вещества уменьшается.
Исторический очерк[]
Закон сохранения массы исторически понимался как одна из формулировок закона сохранения материи. Одним из первых его сформулировал древнегреческий философ Эмпедокл (V век до н. э.):
Ничто не может произойти из ничего, и никак не может то, что есть, уничтожиться.
Позже аналогичный тезис высказывали Демокрит, Аристотель и Эпикур (в пересказе Лукреция Кара). Средневековые учёные также не высказывали никаких сомнений в истинности этого закона.
С появлением понятия массы как меры количества вещества, пропорциональной весу, формулировка закона сохранения материи была уточнена: масса есть инвариант, то есть при всех процессах общая масса не уменьшается и не увеличивается. В 1630 году Жан Рэ (Jean Rey, 1583-1645), доктор из Перигора, писал Мерсенну [1]
Вес настолько тесно привязан к веществу элементов, что, превращаясь из одного в другой, они всегда сохраняют тот же самый вес.
В середине XVIII века опыты Роберта Бойля поставили закон сохранения массы под сомнение — у него при химической реакции вес вещества увеличился. Однако Ломоносов и другие физики вскоре указали Бойлю на его ошибку: увеличение веса происходило за счёт воздуха, а в запаянном сосуде вес сохранялся неизменным. Ломоносов писал Эйлеру:
Все встречающиеся в природе изменения происходят так, что если к чему-либо нечто прибавилось, то это отнимается у чего-то другого. Так, сколько материи прибавляется к какому-либо телу, столько же теряется у другого, сколько часов я затрачиваю на сон, столько же отнимаю от бодрствования и т. д.
В дальнейшем, вплоть до создания физики микромира, закон сохранения массы считался истинным и очевидным. Лавуазье в "Начальном учебнике химии" (1789), приводит точную количественную формулировку закона сохранения массы вещества, однако не объявляет его каким-то новым и важным законом, а просто упоминает мимоходом как о хорошо известном и давно установленном факте. Для химических реакций Лавуазье сформулировал закон так: «Масса всех веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе всех продуктов реакции».
Современное состояние[]
Как выяснилось, в общефизическом смысле закон сохранения массы, строго говоря, неверен. Ведь, например, электрон и позитрон, каждый из которых обладает массой, могут аннигилировать в фотоны, не имеющие массы покоя. Другой пример: масса дейтрона, состоящего из одного протона и одного нейтрона, не равна сумме масс своих составляющих, поскольку следует учесть энергию взаимодействия частиц.
Таким образом, закон сохранения массы в физике работает с известными оговорками, а на самом деле является ограниченным и частным случаем закона сохранения энергии, с учётом известного соотношения для энергии массы покоя частиц: E=mc².
Примечания[]
Литература[]
- Спасский Б. И.. История физики. М., "Высшая школа", 1977.
ar:قانون بقاء المادة bg:Закон за запазване на масата bs:Zakon održanja mase ca:Llei de conservació de la massa de:Massenerhaltungssatz el:Αρχή διατήρησης της μάζας en:Conservation of mass es:Ley de conservación de la materia fa:پایستگی جرم fi:Aineen häviämättömyyden laki fr:Conservation de la masse gl:Lei da conservación da masa he:חוק שימור החומר hi:द्रब्य की अविनाशिता का नियम hu:Tömegmegmaradás id:Hukum kekekalan massa it:Legge della conservazione della massa ja:質量保存の法則 ko:질량 보존의 법칙 nl:Wet van behoud van massa pl:Prawo zachowania masy pt:Conservação da massa sk:Zákon zachovania hmotnosti sl:Zakon o ohranitvi mase sq:Ligji i ruajtjes së masës sr:Закон одржања масе tl:Pagpapanatili ng bigat tr:Kütlenin korunumu yasası uk:Закон збереження маси речовини ur:قانون بقائے مادہ vi:Định luật bảo toàn khối lượng zh:质量守恒定律