Закон збереження маси

Зако́н збере́ження ма́си — закон, що постулює збереження сумарної маси всіх речовин у замкненій системі, не зважаючи на будь-які внутрішні процеси. Цей закон працює лише в класичній фізиці, коли релятивістські ефекти невеликі.

Закон збереження маси
Першовідкривач або винахідник	Антуан Лоран Лавуазьє

З точки зору атомно-молекулярного вчення закон збереження маси речовин пояснюється тим, що під час хімічних реакцій загальна кількість атомів окремих елементів залишається незмінною, бо при хімічних перетвореннях речовин атоми не зникають безслідно і не утворюються з нічого, а тільки перегруповуються з молекул одних речовин у молекули інших речовин. Цей закон є основним для хімії і всього природознавства. Усі хімічні перетворення в природі відбуваються згідно з ним, і всі розрахунки в хімії ґрунтуються на ньому.

Закон збереження маси справедливий для будь-яких хімічних перетворень у замкненій системі, але при ядерних перетвореннях він набирає специфічних рис.

Математично закон збереження маси виражається рівнянням неперервності.

Релятивістська фізика

У релятивістській фізиці маса частинки невідривно зв'язана з її енергією спокою співвідношенням Ейнштейна ${\displaystyle E_{0}=mc^{2}\,}$. Для інваріантної маси закону збереження не існує. Наприклад, при достатній енергій гамма-квант (частинка із нульовою масою) може (при участі третього тіла, яке відбирає частину імпульсу) розпастися на електрон і позитрон — дві частинки із ненульовою масою. Натомість можна говорити про збереження маси-енергії.

Історія

Ще Демокріт сприйняв принцип збереження буття: «ніщо не виникає з нічого», сформульованого Меліссом і повтореного Анаксагором, який узгодив з вічністю часу і руху. Перші формулювання цього закону зустрічаються, наприклад, у відомій роботі Лукреція Тіта Кара «Про природу речей» (лат. De rerum natura).

Інокентій Гізель (1600 (?) — 1683) першим з відомих професорів Києво-Могилянської Колегії у лекціях висував тезу про незнищенність речовини, суттєво випередивши цим у нові часи Лавуазьє і Ломоносова.

У російській та радянській літературі закон також часом відомий під назвою «закону Ломоносова—Лавуазьє», оскільки, відповідно до російських джерел, першим його висловив саме перший російський вчений з європейською освітою — Михайло Ломоносов. У 1748 році він записав таку сентенцію: «… всі зміни, що трапляються в натурі, такого суть стану, що скільки чого в одного тіла відніметься, стільки додається до іншого, так, якщо де трохи зменшиться матерії, то збільшиться в іншому місці…». Втім, сам Ломоносов ніяк не намагався довести цей принцип експериментально й навіть не сформулював його як окремий закон у своїх друкованих роботах. Більш того, описуючи свій внесок до науки, він цей закон не зазначив.

1789 року французький вчений Антуан Лавуазьє ясно й однозначно сформулював цей закон так:

Маса (вага) речовин, що вступають в реакцію, завжди дорівнює масі (вазі) речовин, які утворюються в результаті реакції.

Див. також

• Закон збереження енергії
• Закон збереження імпульсу
• Рівняння неперервності
• Дефект маси

Примітки

1. https://studexpo.net/126695/istoriya/rozdil_inokentiy_ozel_yogo_diyalnist Інокентій Гізель та його діяльність — Олена Апанович Під знаком Кліо. Журнал Дзвін
2. Дорфман Я.Г. Закон сохранения массы при химических реакциях и физические воззрения Ломоносова // Ломоносов М.В. Сборник статей и материалов. - Т.5. — Издательство АН СССР, 1961. — С. 182-193. . Архів оригіналу за 16 січня 2021. Процитовано 10 грудня 2020.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title () (рос.)

Джерела

• Деркач Ф. А. Хімія. — Львів : Львівський університет, 1968. — 312 с.