The law of conservation of mass - Todd Ramsey

Ο νόμος της διατήρησης της μάζας - Τοντ Ράμσεϋ

Μετάφραση: Maria Boura Επιμέλεια: Maria Pericleous

Από πού προέρχονται όλα αυτά;

Where does all this stuff come from?

This rock?

Αυτή η πέτρα;

That cow?

Αυτή η αγελάδα;

Your heart?

Η καρδιά σας;

Not the things themselves, mind you, but what they're made of:

Προφανώς δεν εννοούμε τα ίδια τα αντικείμενα, αλλά τα συστατικά τους:

the atoms that are the fabric of all things.

τα άτομα που συνθέτουν τα πάντα.

To answer that question, we look to the law of conservation of mass.

Για να απαντήσουμε αυτήν την ερώτηση,

θα κοιτάξουμε τον νόμο της διατήρησης της μάζας.

This law says take an isolated system

Αυτός ο νόμος μας λέει να πάρουμε ένα απομονωμένο σύστημα,

defined by a boundary that matter and energy cannot cross.

καθορισμένο από ένα όριο που η ύλη και η ενέργεια δεν μπορούν να διαπεράσουν.

Inside this system, mass, a.k.a. matter and energy,

Μέσα σε αυτό το σύστημα, η μάζα, δηλαδή η ύλη και η ενέργεια,

can neither be created nor destroyed.

δεν μπορούν ούτε να δημιουργηθούν, ούτε να καταστραφούν.

The universe, to the best of our knowledge,

Το σύμπαν, απ' όσο γνωρίζουμε,

is an isolated system.

είναι ένα απομονωμένο σύστημα.

But before we get to that, let's look at a much smaller and simpler one.

Αλλά πριν φτάσουμε σε αυτό, ας κοιτάξουμε ένα πολύ πιο μικρό και απλό παράδειγμα.

Here we have six carbon atoms, 12 hydrogen atoms,

Εδώ έχουμε 6 άτομα άνθρακα, 12 άτομα υδρογόνου,

and 18 oxygen atoms.

και 18 άτομα οξυγόνου.

With a little energy, our molecules can really get moving.

Με λίγη ενέργεια, τα μόριά μας μπορούν να αρχίσουν να κινούνται.

These atoms can bond together to form familiar molecules.

Αυτά τα άτομα μπορούν να ενωθούν για να σχηματίσουν τα γνωστά μας μόρια.

Here's water,

Εδώ είναι το νερό,

and here's carbon dioxide.

και εδώ το διοξείδιο του άνθρακα.

We can't create or destroy mass.

Δεν μπορούμε να δημιουργήσουμε ή να καταστρέψουμε μάζα.

We're stuck with what we've got, so what can we do?

Είμαστε περιορισμένοι σε αυτά που έχουμε, οπότε τι να κάνουμε;

Ah, they have a mind of their own.

Α, έχουν δική τους βούληση.

Let's see. They've formed more carbon dioxide and water, six of each.

Για να δούμε.

Σχημάτισαν κι άλλο διοξείδιο του άνθρακα και νερό, έξι από το καθένα.

Add a little energy, and we can get them to reshuffle themselves to a simple sugar,

Προσθέστε λίγη ενέργεια, και μπορούμε να τα κάνουμε

να ανακατανεμηθούν σε ένα απλό σάκχαρο και λίγο αέριο οξυγόνο.

and some oxygen gas.

Our atoms are all accounted for: 6 carbon, 12 hydrogen, and 18 oxygen.

Τα άτομά μας είναι συνολικά: 6 άνθρακες, 12 υδρογόνα, και 18 οξυγόνα.

The energy we applied is now stored in the bonds between atoms.

Η ενέργεια που εφαρμόσαμε

είναι τώρα αποθηκευμένη στους δεσμούς ανάμεσα στα άτομα.

We can rerelease that energy

Μπορούμε να απελευθερώσουμε αυτήν την ενέργεια

by breaking that sugar back into water and carbon dioxide,

με το σπάσιμο του σακχάρου πίσω σε νερό και διοξείδιο του άνθρακα,

and still, same atoms.

αλλά και πάλι, στα ίδια άτομα.

Let's put a few of our atoms aside and try something a little more explosive.

Ας βάλουμε στην άκρη μερικά από τα άτομα, και ας δοκιμάσουμε κάτι πιο εκρηκτικό.

This here is methane, most commonly associated with cow flatulence,

Αυτό εδώ είναι το μεθάνιο,

κυρίως συσχετισμένο με τον αέρια από το παχύ έντερο των αγελάδων,

but also used for rocket fuel.

αλλά που χρησιμοποιείται και ως καύσιμο πυραύλων.

If we add some oxygen and a little bit of energy,

Εάν προσθέσουμε οξυγόνο και λίγη ενέργεια,

like you might get from a lit match,

όπως αυτή που θα παίρνατε από ένα αναμμένο σπίρτο,

it combusts into carbon dioxide, water and even more energy.

τότε καίγεται σε διοξείδιο του άνθρακα, νερό, και περισσότερη ενέργεια.

Notice our methane started with four hydrogen,

Προσέξτε πως το μεθάνιο ξεκίνησε με τέσσερα υδρογόνα,

and at the end we still have four hydrogen captured in two water molecules.

και στο τέλος έχουμε ακόμα τέσσερα υδρογόνα, παγιδευμένα σε δύο μόρια νερού.

For a grand finale, here's propane, another combustible gas.

Για το μεγάλο φινάλε, ορίστε και το προπάνιο,

άλλο ένα εύφλεκτο αέριο.

We add oxygen, light it up, and boom.

Προσθέτουμε οξυγόνο, το ανάβουμε, και μπαμ:

More water and carbon dioxide.

κι άλλο νερό και διοξείδιο του άνθρακα.

This time we get three CO2s

Αυτή τη φορά παίρνουμε τρία μόρια διοξειδίου του άνθρακα,

because the propane molecule started with three carbon atoms,

διότι τα μόρια του προπανίου άρχισαν με τρία άτομα άνθρακα,

and they have nowhere else to go.

και δεν έχουν πού αλλού να πάνε.

There are many other reactions we can model with this small set of atoms,

Υπάρχουν πολλές ακόμα αντιδράσεις

που μπορούμε να αναπαραστήσουμε μ' αυτό το μικρό σύνολο ατόμων,

and the law of conservation of mass always holds true.

και ο νόμος διατήρησης της μάζας ισχύει πάντα.

Whatever matter and energy go into a chemical reaction

Όση ύλη και ενέργεια μπαίνει στη χημική αντίδραση,

are present and accounted for when it's complete.

άλλη τόση υπάρχει και όταν η αντίδραση ολοκληρωθεί.

Άρα αν η μάζα δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί,

So if mass can't be created or destroyed,

where did these atoms come from in the first place?

από πού προήλθαν αυτά τα άτομα εξαρχής;

Let's turn back the clock and see.

Ας γυρίσουμε το ρολόι προς τα πίσω για να δούμε.

Further, further, further, too far.

Πιο πίσω, πιο πίσω, πιο πίσω, πολύ πίσω.

Ωραία, εδώ είμαστε.

Okay, there it is.

The Big Bang.

Η Μεγάλη Έκρηξη.

Our hydrogen formed from a high-energy soup of particles

Το υδρογόνο μας σχηματίστηκε από μια σούπα σωματιδίων υψηλής ενέργειας

in the three minutes that followed the birth of our universe.

μέσα στα τρία λεπτά που ακολούθησαν τη γέννηση του σύμπαντός μας.

Eventually, clusters of atoms accumulated and formed stars.

Εν τέλει, ομάδες από άτομα μαζεύτηκαν και σχημάτισαν τα άστρα.

Within these stars, nuclear reactions fused light elements,

Μέσα σε αυτά τα άστρα,

πυρηνικές αντιδράσεις συγχώνεψαν τα ελαφρά στοιχεία,

such as hydrogen and helium,

όπως το υδρογόνο και το ήλιο,

to form heavier elements, such as carbon and oxygen.

για να σχηματίσουν βαρύτερα σωματίδια, όπως τον άνθρακα και το οξυγόνο.

At first glance, these reactions may look like they're breaking the law

Με μια πρώτη ματιά, αυτές οι αντιδράσεις φαίνεται να μην υπακούν τον νόμο,

because they release an astounding amount of energy,

επειδή απελευθερώνουν μια τεράστια ποσότητα ενέργειας,

seemingly out of nowhere.

φαινομενικά από το πουθενά.

However, thanks to Einstein's famous equation,

Εντούτοις, χάρη στη διάσημη εξίσωση του Αϊνστάιν,

we know that energy is equivalent to mass.

γνωρίζουμε ότι η ενέργεια ισοδυναμεί με τη μάζα.

It turns out that the total mass of the starting atoms

Αποδεικνύεται ότι η συνολική μάζα των αρχικών ατόμων

is very slightly more than the mass of the products,

είναι λίγο μεγαλύτερη από τη μάζα των προϊόντων,

and that loss of mass perfectly corresponds to the gain in energy,

και αυτή η απώλεια ενέργειας ισοδυναμεί πλήρως με την αποκτηθείσα ενέργεια,

which radiates out from the star as light, heat and energetic particles.

η οποία εκπέμπεται από τα άστρα ως φως, θερμότητα και ενεργητικά σωματίδια.

Eventually, this star went supernova

Στο τέλος, αυτό το άστρο έγινε ένας υπερκαινοφανής

and scattered its elements across space.

και τα στοιχεία του διασκορπίστηκαν στο διάστημα.

Long story short, they found each other and atoms from other supernovas,

Εν ολίγοις, συναντήθηκαν με άτομα από άλλους υπερκαινοφανείς,

formed the Earth,

σχημάτισαν τη Γη,

and 4.6 billion years later got scooped up to play their parts

και 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια αργότερα μαζεύτηκαν για να παίξουν τον ρόλο τους

in our little isolated system.

στο μικρό απομονωμένο σύστημά μας.

But they're not nearly as interesting as the atoms that came together to form you,

Αλλά δεν έχουν τόσο ενδιαφέρον όσο τα άτομα που σχηματίζουν εσάς,

or that cow,

ή εκείνη την αγελάδα,

or this rock.

ή αυτή την πέτρα.

And that is why, as Carl Sagan famously told us,

Και αυτό γιατί, σύμφωνα με τα περίφημα λόγια του Καρλ Σαγκάν,

we are all made of star stuff.

είμαστε όλοι φτιαγμένοι από αστρικό υλικό.