Fisica: la conservazione della massa

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Introduzione

In fisica la legge di conservazione della massa afferma che la materia può essere modificata da una forma in un'altra. Le miscele possono essere separate e le sostanze possono essere scomposte, ma la quantità totale della massa che le componeva rimane costante. Possiamo affermare questa legge in un altro modo. La massa totale dell'universo è costante entro limiti misurabili; ogniqualvolta questa subisce un cambiamento, la massa totale dei prodotti del cambiamento è, entro limiti misurabili, uguale alla massa totale dei reagenti. La formulazione di questa legge verso la fine del XVIII secolo segna l'inizio della chimica moderna.

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Calx

A quel tempo molti elementi erano isolati e identificati, in particolare ossigeno, azoto e idrogeno. Era noto anche che, quando un metallo puro è surriscaldato, diventa quello che è stato poi chiamato un calx (che noi chiamiamo un ossido) e che questo cambiamento è stato accompagnato da un aumento della massa. Sono state proposte molte spiegazioni fantasiose di questi cambiamenti di massa. Antoine Lavoisier (1743-1794), un nobile francese poi ghigliottinato durante la rivoluzione, era un chimico dilettante con una mente straordinariamente analitica. Egli considerava le proprietà dei metalli e quindi eseguita una serie di esperimenti volti a permettergli di misurare non solo la massa del metallo e la calx ma anche la massa dell'aria circostante la reazione. I suoi risultati hanno mostrato che la massa acquisita dal metallo nel formare il calx era uguale alla massa persa dall'aria circostante. Con questo semplice esperimento, in cui misurazione accurata è fondamentale per la corretta interpretazione dei risultati, Lavoisier ha stabilito la legge di conservazione di massa, e la chimica è diventata una scienza esatta. Per il suo lavoro pionieristico nello stabilimento di tale legge e il suo approccio analitico alla sperimentazione, Lavoisier è stato chiamato il padre della chimica moderna.

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Relatività

La relatività di Einstein ha stabilito, invece, che la massa non è altro che una forma di energia e che, pertanto, essa può benissimo annichilire trasformandosi in altre forme di energia (ad esempio il calore) o, viceversa, comparire in una zona dello spazio contenente dell'energia.

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Masse

Sempre la relatività, ha stabilito, inoltre, che il valore della massa di un sistema fisico, particella o corpo che sia, dipende dalla velocità con cui esso si muove rispetto all'osservatore che misura la massa. Le accelerazioni impresse a due corpi sono inversamente proporzionali alle loro masse.

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