La legge di conservazione della materia, nota anche come conservazione della massa, afferma che la quantità di materia in un sistema chiuso non cambia mai. Questo sembra in superficie essere sbagliato quando qualcuno guarda al semplice problema di cosa succede alla materia quando viene bruciato sulla Terra. Sembrerebbe che la materia sia stata distrutta in una certa misura nel processo, e si credeva che fosse così fino al XVIII secolo. Se la Terra fosse un sistema completamente sigillato, il calore, la luce, l’energia sonora e i gas in fuga generati nel processo di combustione sarebbero ancora rilevabili. La materia, quindi, può cambiare forma in un sistema chiuso, così come l’energia, ma non può mai essere creata o distrutta.
Nel 1700 il chimico francese Antoine-Laurent Lavoisier iniziò a definire con chiarezza il principio della legge di conservazione della materia, anche se l’idea vera e propria può essere ricondotta ad un’antica credenza greca che nulla può nascere dal nulla. Lavoisier eseguì esperimenti in cui creò reazioni in camere completamente sigillate, un’idea nuova per l’epoca. Nei suoi esperimenti, ha misurato il peso di tutti i sottoprodotti di una reazione successiva e ha determinato che non era cambiato. È accreditato con la scoperta e la denominazione dell’ossigeno come sottoprodotto dei materiali in combustione, che lo ha portato a comprendere la legge di conservazione della materia. La sua ricerca gli è valsa il titolo di padre della chimica moderna.
Solo più di un secolo dopo Albert Einstein scoprì che materia ed energia sono intercambiabili. Einstein dimostrò che la legge di conservazione della materia e dell’energia erano solo due modi di considerare lo stesso processo. La chimica ha ora stabilito metodi per calcolare il peso molecolare delle sostanze, in modo che sia chiaro che quando i composti vengono combinati o separati, la materia non è stata persa o distrutta.
Sfortunatamente, sebbene Lavoisier abbia aperto la strada alla ricerca sulla conservazione della massa, non è mai stato in grado di completare i suoi esperimenti. Come membro di un impopolare gruppo francese di esattori delle tasse noto come Ferme Generale, ha sfruttato la sua posizione per fare fortuna ed è stato condannato a morte durante il regno del terrore francese. Ha chiesto un’estensione di 15 giorni sulla sua esecuzione per completare i suoi esperimenti scientifici, che pensava sarebbe stato prezioso per i posteri. Il giudice del caso rispose, tuttavia, che “…la Repubblica non ha bisogno di scienziati”, e fu ghigliottinato l’8 maggio 1794.