The law of conservation of mass - Todd Ramsey

Tłumaczenie: Jolanta Dohrmann Korekta: Sylwia Gliniewicz

Where does all this stuff come from?

Skąd wszystko pochodzi?

This rock?

Ten kamień?

That cow?

Tamta krowa?

Your heart?

Twoje serce?

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

NIe same rzeczy, ale ich skład,

the atoms that are the fabric of all things.

czyli atomy, z których "utkane" są rzeczy.

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

Żeby odpowiedzieć na to pytanie, posłużmy się prawem zachowania masy.

This law says take an isolated system

Według tego prawa układ izolowany jest określony granicą,

defined by a boundary that matter and energy cannot cross.

przez którą materia i energia nie mogą przepływać.

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

W takim systemie masa, znana jako materia i energia,

can neither be created nor destroyed.

nie może być dodana ani zniszczona.

The universe, to the best of our knowledge,

Wszechświat, zgodnie z obecną wiedzą,

is an isolated system.

jest układem izolowanym.

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

Zanim do niego dojdziemy, zajmijmy się mniejszym układem.

Here we have six carbon atoms, 12 hydrogen atoms,

Mamy 6 atomów węgla, 12 atomów wodoru

and 18 oxygen atoms.

i 18 atomów tlenu.

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

Gdy dodamy energię, cząsteczki będą się poruszać.

These atoms can bond together to form familiar molecules.

Atomy będą mogły się połączyć, tworząc znane cząsteczki.

Here's water,

Wodę.

and here's carbon dioxide.

Dwutlenek węgla.

We can't create or destroy mass.

Nie można dodać ani zmniejszyć masy.

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

Jesteśmy skazani na to, co mamy. Co robić?

Ah, they have a mind of their own.

Na dodatek atomy same się rządzą.

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

Utworzyły po sześć cząsteczek dwutlenku węgla i wody.

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

Dodając więcej energii, można zamienić je w prosty cukier,

and some oxygen gas.

i tlen.

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

Mamy 6 atomów węgla, 12 atomów wodoru i 18 atomów tlenu.

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

Dodana energia jest zmagazynowana w wiązaniach między atomami.

We can rerelease that energy

Możnemy odzyskać energię

by breaking that sugar back into water and carbon dioxide,

poprzez ponowne rozłożenie cukru na wodę i dwutlenek węgla,

and still, same atoms.

utrzymując tę samą liczbę atomów.

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

Odłóżmy kilka atomów na bok i spróbujmy czegoś wybuchowego.

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

Metan, kojarzony z gazami jelitowymi krów,

but also used for rocket fuel.

jest także używany jako paliwo rakietowe.

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

Gdy dodamy trochę tlenu i energii,

like you might get from a lit match,

jak przy zapaleniu zapałki,

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

spala się do dwutlenku węgla, wody, dając jeszcze więcej energii.

Notice our methane started with four hydrogen,

Na początku metan miał 4 atomy wodoru,

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

a na końcu reakcji mamy 4 atomy wodoru uwięzione w 2 cząsteczkach wody.

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

Na zakończenie propan, kolejny gaz łatwopalny.

We add oxygen, light it up, and boom.

Dodając tlen i podpalając go, mamy wybuch.

More water and carbon dioxide.

Więcej wody i dwutlenku węgla.

This time we get three CO2s

Tym razem powstały trzy cząsteczki CO2,

because the propane molecule started with three carbon atoms,

ponieważ cząsteczki propanu zawierały 3 atomy węgla,

and they have nowhere else to go.

a one nie miały gdzie się podziać.

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

Można modelować wiele reakcji, używając małego zestawu atomów,

and the law of conservation of mass always holds true.

dla których prawo zachowania masy jest zawsze prawdziwe.

Whatever matter and energy go into a chemical reaction

Bez względu na materię i energię, które biorą udział w reakcji chemicznej,

are present and accounted for when it's complete.

na końcu pozostaje tyle samo masy.

So if mass can't be created or destroyed,

Masa nie może być dodana ani zniszczona.

where did these atoms come from in the first place?

Skąd jednak wzięły się atomy?

Let's turn back the clock and see.

Cofnijmy się w czasie.

Further, further, further, too far.

Dalej, dalej, dalej, za daleko.

Okay, there it is.

Tutaj.

The Big Bang.

Wielki Wybuch.

Our hydrogen formed from a high-energy soup of particles

Wodór powstał z wysokoenergetycznej „pierwotnej zupy cząstek”

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

w pierwszych trzech minutach, po narodzinach Wszechświata.

Eventually, clusters of atoms accumulated and formed stars.

Z czasem klastery atomów połączyły się i utworzyły gwiazdy.

Within these stars, nuclear reactions fused light elements,

Wewnątrz gwiazd reakcje jądrowe złączyły pierwiastki lekkie,

such as hydrogen and helium,

takie jak wodór i hel,

to form heavier elements, such as carbon and oxygen.

aby utworzyć cięższe pierwiastki, takie jak węgiel i tlen.

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

Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że te reakcje zaprzeczają prawu,

because they release an astounding amount of energy,

ponieważ uwalniają ogromne ilości energii,

seemingly out of nowhere.

i to pozornie z niczego.

However, thanks to Einstein's famous equation,

Dzięki znanemi równaniu Einsteina

we know that energy is equivalent to mass.

wiemy, że energia jest równoważna masie.

It turns out that the total mass of the starting atoms

Całkowita masa atomów początkowych

is very slightly more than the mass of the products,

jest trochę większa od masy produktów,

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

a utrata masy odpowiada wzrostowi energii,

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

która promieniuje z gwiazdy w postaci światła, ciepła i naładowanych cząsteczek.

Eventually, this star went supernova

Po wybuchu gwiazdy, jako supernowej,

and scattered its elements across space.

pierwiastki rozproszyły się w przestrzeni.

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

Z czasem pierwiastki złączyły się z atomami z innych supernowych

formed the Earth,

i uformowały Ziemię,

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

a 4.6 miliardów lat później

in our little isolated system.

utworzyły nasz mały układ izolowany.

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

Z całego układu, najciekawsze są atomy, z których jesteśmy utworzeni,

or that cow,

a także tamta krowa

or this rock.

albo ten kamień.

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

Powtarzając za Carolem Saganem,

we are all made of star stuff.

wszyscy jesteśmy zrobieni z gwiazd.