Закон сохранения массы и энергии

Несмотря на то, что еще в 1760 году Ломоносов сформулировал, по существу, единый закон сохранения массы энергии, до начала ХХ века закон сохранения массы и закон сохранения энергии обычно рассматривались независимо друг от друга. Химия имело дело в основном с первым законом, а физика — со вторым. В 1905 году основоположник современной физики А. Эйнштейн показал, что между массой и энергией существует взаимосвязь, количественно выражаемая уравнением:

E = mc²,.

где E — энергия, m — масса, c — скорость света в вакууме.

Вследствие исключительно большой величины квадрата скорости света очень малые изменения массы ведут к колоссальному изменению энергии. 1 кДж соответствует изменению массы 2^.10^-13 кг. Если считать, что тепловые эффекты составляют несколько сотен килоджоулей, то соответствующие изменения массы имеют порядка 10^-11 — 10^-12 кг. Это изменение массы лежит за пределами чувствительности современных весов, поэтому вследствие энергетических эффектов им обычно пренебрегают. Но ядерная химия и энергетика имеют дело с явлениями, в которых энергия измеряется миллионами и миллиардами килоджоулей. Здесь изменением массы в связи с изменением энергии пренебрегать нельзя.

Из закона взаимосвязи массы и энергии нельзя заключать, что масса превращается в энергию. Масса и энергия неотделимы от материи, но они не эквивалентны друг другу и не превращаются друг в друга: масса является одним из свойств материи, мерой её инерции, энергия же — мера её движения.