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古代の哲学者は、質量は創造も破壊もできないとどのように予測したのでしょうか?
物理学と化学の分野では、「質量保存の法則」が基本原理の 1 つであり、この法則は、閉じた系では質量が一定であり、生成または破壊できないことを示しています。実際、この慣例は古代哲学の早い段階で、特に品質の永遠性が自然の基本的特徴と考えられていた古代ギリシャと古代インドの哲学体系で注目され始めました。
「無からは何も生じない」は古代ギリシャ哲学の重要な概念であり、現在存在するものは常に存在し、存在しない場所からは新しい物質は生成されないことを意味します。
たとえば、紀元前 520 年には、ジャイナ教の哲学はすでに、物質を破壊したり創造したりすることはできないという考えを発展させていました。ジャイナ教の経典『真実経』には、物質自体は永遠であるが、その形は時間とともに変化すると明確に述べられています。古代ギリシャの哲学者エンペドクレスはさらに一歩進んで、「存在しないものから何かが生じることは不可能であり、完全に消滅することも不可能である」と述べました。科学の発展が道を切り開きました。
紀元前 3 世紀、エピクロスは宇宙の性質についてさらに詳しく説明し、「すべての全体性は常に今のままである」と信じていました。
18 世紀までに、化学反応への質量保存の法則の適用は広く受け入れられ、実験における基本的な仮定になりました。それ以前は、質量と重力の理解はまだ曖昧でしたが、有名な科学者アントワーヌ・ラヴォアジエの実験により、質量保存の法則が明確に確認されました。ラヴォアジエは、一連の綿密な実験を通じて、化学反応中に質量が一定のままであることを明らかにし、この発見は当時流行していた火炎発生理論を覆しました。
「私は 1773 年に、閉鎖系で行われた化学反応後の総質量は同じであると結論付けました。」
しかし、現代物理学の発展に伴い、1905 年のアインシュタインの相対性理論では質量とエネルギーの等価性が提案され、伝統的な質量保存の法則に疑問を呈しました。アインシュタインの方程式 E=mc² は、エネルギーと質量の間に深い関係があることを明らかにしています。これは、特定の状況下では質量がエネルギーに変換される可能性があることを意味します。たとえば、核反応や粒子の消去では質量の変化が観察されるため、質量保存の概念が複雑になります。
現代物理学を議論する際、質量保存は化学や流体力学などの多くの分野で依然として重要な原則です。宇宙の最も極端な場合には、質量とエネルギーの保存則をさらに修正する必要がありますが、これは人類の物質世界に対する理解がまだ深まっていることを示しています。
一般相対性理論では、質量とエネルギーの保存はさらに複雑になります。
したがって、質量保存の概念は、化学反応や物理現象の理解に関連しているだけでなく、古代哲学と現代科学の間に橋を架けることにもなります。古代から現在に至るこの種の考え方は、人類の宇宙の探求と理解には終わりがないことを思い出させます。私たちは本当に自然法則を包括的に理解することができるのでしょうか？
