Zachovanie hmotnosti
K zániku alebo tvorbe atómov však nedochádza v žiadnom bežnom procese každodenného života, ako sú napríklad chemické reakcie.
Na druhej strane som vás už varoval, že by ste nemali veriť tomu, že fyzikálny zákon je pravdivý iba preto, že znie dobre. Fyzikálne zákony musia byť objavené pomocou experimentov a zdá sa, že existujú experimenty, ktoré sú výnimkou z konzervácie hmoty. Kmeň váži viac ako jeho popol. Niektoré veci jednoducho zmizli, keď sa guľatina spálila?
Francúzsky chemik Antoine-Laurent Lavoisier bol prvým vedcom, ktorý si uvedomil, že neexistujú také výnimky. Lavoisier predpokladal, že napríklad pri horení dreva je údajná strata hmotnosti výsledkom horľavých plynov v zložení plameňov.
Portrét chemika Lavoisiera a jeho manželky, autor Jacques-Louis David, 1788. Lavoisier vynašiel koncept zachovania hmotnosti. Manžel je zobrazený pomocou svojho vedeckého prístroja a v pozadí vľavo je stojan pani Lavoisierovej, o ktorej sa predpokladá, že bola Dávidovým študentom.
V hovorovom jazyku hovoríme, že by sa malo niečo „zachovať“, pretože inak bez toho niečoho zostaneme. Aký je rozdiel medzi týmto a významom slova „konzervácia“ vo fyzike?
Aj keď bol Lavoisier čestným a energickým štátnym zamestnancom, bol uväznený vo víchrici teroristického režimu a odsúdený na trest smrti v roku 1794. Vyzval na pätnásťdňový odklad svojej popravy, aby dokončil niektoré experimenty, ktoré považoval za užitočné. pre republiku. Sudca Coffinhal odpovedal, že „štát nepotrebuje vedcov“. Ako vedecký experiment sa Lavoisier rozhodol pokúsiť sa určiť, aký bude pri vedomí po tom, ako bude gilotínovaný, a žmurkol, ako to len šlo. Po odrezaní hlavy dvanásťkrát zažmurkal. Je ironické, že samotný sudca Coffinhal bol popravený len o tri mesiace neskôr a stal sa obeťou rovnakého chaosu.
Vodný stĺpec je pri kohútiku širší a dole užší. To sa dá pochopiť pomocou hromadnej konzervácie. Pretože žiadna hmota nie je vytvorená alebo zničená, musí byť množstvo vody opúšťajúcej kohútik za sekundu rovnaké ako množstvo vody prechádzajúce určitým bodom nižšie v rovnakom časovom intervale. Keď sa rýchlosť vody zvyšuje, môžu sa dve množstvá vody rovnať, iba ak je vodný stĺpec na dne užší.
Fyzici sa ničím nelíšia od inštalatérov a balerín, pokiaľ ide o používanie technického slovníka, ktorý im umožňuje jasne rozlišovať. Rúrka nie je len rúrka, je to rúrka z PVC. Skok nie je iba skok, je to veľké jeté (klasický pohyb v batete, s jednou nohou vpredu, rovnobežne so zemou a druhou dozadu). Preto musíme byť presnejší, pokiaľ ide o množstvo hmoty, ktoré sa zachová. Pretože fyzika je matematická veda, definície vo fyzike sú všeobecne definíciami čísel a tieto čísla definujeme operáciami, to znamená, že označujeme kroky potrebné na meranie tejto veličiny. Napríklad jedným zo spôsobov, ako elektrikár vie, že napätie a prúd sú dve odlišné veci, je to, že sa merajú úplne inými spôsobmi.
Čas potrebný na vykonanie vibračného cyklu závisí od jeho hmotnosti.
Astronaut Tamara Jernigan sa vážila na palube vesmírnej stanice. Je pripevnená k stoličke pripevnenej k pružine, ako je napríklad stôl na obrázku f. (NASA)
Odkedy sme začali túto kapitolu zdôraznením vzťahu medzi zákonmi ochrany a symetriami, pravdepodobne vás zaujíma, čo symetria vysvetľuje zachovanie hmoty. K tomu sa ešte vrátime na konci kapitoly.
Keď sa dozviete o novej fyzickej vlastnosti, napríklad hmote, musíte vedieť, ktoré jednotky sa používajú na jej meranie. Trochu odbočíme, aby sme predstavili metrický systém a potom sa vrátime k časti s fyzikou.