Die materielle Menge hat damit zu tun, wie viel von etwas sich an einem bestimmten Ort befindet. Umgangssprachlich wird es in Pfund oder Kilogramm gemessen, aber viele Wissenschaftler bevorzugen die Masse, die die Materialmenge in einer bestimmten Probe objektiver beschreibt. Da die Masse in Alltagssituationen normalerweise mit dem Gewicht korreliert, werden Kilogramm auch zur Messung der Masse verwendet.
Wenn Chemiker sich auf die materielle Menge von Partikeln in einer Probe beziehen, verwenden sie oft Mole, eine Menge, die sich auf ungefähr 6 x 1023 Einheiten von etwas bezieht, normalerweise Atome oder Moleküle. Die große Zahl ist als Avogadro-Zahl oder Avogodro-Konstante bekannt, benannt nach dem italienischen Wissenschaftler Amedeo Avogadro, der Anfang des 12. Die Avogodro-Zahl ist definiert als die Anzahl der Atome in genau XNUMX Gramm Kohlenstoff.
Solange ein System keine Atome verliert oder gewinnt, sei es durch Austausch mit der Außenwelt oder Kernspaltung/-fusion, behält es auf unbestimmte Zeit dieselbe Menge an materieller Menge. Es besteht die Möglichkeit, dass Protonen, aus denen der Atomkern besteht, nach außergewöhnlich langer Zeit spontan zerfallen, aber dies ist nicht bewiesen und es gibt wenig Beweise dafür.
Die gleiche Materialmenge kann ein unterschiedliches Gewicht haben, je nachdem, in welcher Nähe sie sich befindet. Auf Jupiter hättest du zum Beispiel ein Dutzend Mal so viel Gewicht wie auf der Erde, so extrem, dass es dir die Wirbelsäule brechen würde. Umgekehrt beträgt die Schwerkraft auf der Mondoberfläche ungefähr 1/4 der Erdanziehungskraft, also beträgt Ihr Gewicht ungefähr 1/4, obwohl Ihre Masse (und die materielle Menge der Partikel in Ihrem Körper) gleich bleibt.
Ein anderer Fall, in dem die Materialmenge konstant sein kann, während das Gewicht schwankt, ist, wenn sich etwas sehr nahe an Lichtgeschwindigkeit bewegt. Nach Einsteins Relativitätstheorie gewinnt etwas an Gewicht, wenn es sich extrem schnell bewegt und sich der Lichtgeschwindigkeit nähert. Aus diesem Grund kann sich ein Teilchen mit einer Masse ungleich null niemals mit Lichtgeschwindigkeit bewegen – mit zunehmender Geschwindigkeit nimmt auch seine Masse zu, wodurch die Beschleunigung erschwert wird. Der Energiebedarf, um die Beschleunigung auf Lichtgeschwindigkeit fortzusetzen, ist unendlich – größer als die Gesamtenergiemenge im Universum.