Связь между количеством и массой вещества

Книга Макса Борна «Атомная физика» начинается словами: «В современной физике понятия энергии и материи самым тесным образом связаны с атомной теорией…»

Далее он объясняет, как зародились атомистические представления: «… идея атома почти неизбежно вытекает из всякой попытки объяснить простые количественные закономерности, которые сразу бросаются в глаза при изучении весового баланса в химических реакциях».

Например:

  • 1 г водорода, соединяясь с 8 г кислорода, дает 9 г воды.
  • 1 г водорода, соединяясь с 35,5 г хлора, дает 36,5 г. хлористого водорода.

В случае газов, соотношение выполняется для объемов:

  • 2 объема водорода, соединяясь с 1 объемом кислорода, образуют 2 объема водяного пара. 2H2 + O2 = 2H2O
  • 1 объем водорода, соединяясь с 1 объемом хлора, образует 2 объема хлористого водорода. H2 + Cl2 = 2HCl

Для объяснения этих количественных закономерностей была создана атомная модель и сделано предположение, что равные объемы всех газов содержат равное количество молекул (закон Авогадро).

Взяв за единицу количества вещества 1 моль (количество атомов углерода в 12 г.), было рассчитано число Авогадро. И, исходя из этого, производятся все химические и физические расчеты.

Однако все эти расчеты могли бы значительно упроститься, а понимание количественных закономерностей и сути физико-химических процессов значительно прояснилось бы, если бы мы установили общую единицу измерения для заряда и массы.

То есть, если мы принимаем за 1 моль вещества количество атомов в 12 г углерода, то и за единицу заряда следовало бы принять количество протонов в 12 г углерода.

И это действительно внесло бы ясность в понимание гравитации. Ведь масса – понятие с одной стороны относительное, поскольку показывает силу притяжения, а с другой – абсолютное, поскольку связано со свойствами и структурой самого вещества.