Kütlənin saxlanması prinsipi, qapalı sistemdə kütlənin yarana və ya məhv edilə bilməyəcəyini bildirir. Bu fundamental konsepsiya enerji, maddə, kimya, fizika, mexanika, fizika qanunları və maye dinamikası daxil olmaqla bir çox elmi fənləri birləşdirir.
Kimyada kimyəvi tənlikləri tarazlaşdırarkən kütlənin qorunması vacibdir. Bu qanun kimyəvi reaksiyada reaktivlərin kütləsinin məhsulların kütləsinə bərabər olmasını nəzərdə tutur. Məsələn, hidrogen qazı ( \(H_2\) ) və oksigen qazı ( \(O_2\) ) arasında su ( \(H_2O\) ) əmələ gətirən sadə reaksiyaya nəzər salın.
Tənlik: \(2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O\)
Reaksiyadan əvvəl 2 molekul hidrogen qazının və 1 molekul oksigen qazının ümumi kütləsi reaksiyadan sonra yaranan 2 molekul suyun kütləsinə bərabərdir. Bu, reaksiyaya girən maddələr müxtəlif maddələrə çevrildikdə belə, kütlənin necə qorunduğunu göstərir.
Fizika enerji çevrilmələri və maye dinamikası da daxil olmaqla müxtəlif kontekstlərdə kütlənin qorunmasını araşdırır. Qanuna görə, qapalı sistemdə kütlə zamanla sabit qalır.
Enerji sahəsində Albert Eynşteynin məşhur tənliyi \(E=mc^2\) kütlə ( \(m\) ) və enerji ( \(E\) ) arasındakı əlaqəni göstərir və \(c\) işığın sürəti. Bu tənlik kütlənin enerjiyə və əksinə çevrilə biləcəyini göstərir, lakin sistemdəki kütlə və enerjinin ümumi miqdarı sabit qalır.
Maye dinamikasında kütlənin qorunması davamlılıq prinsipinə çevrilir. Müxtəlif diametrli borudan axan sıxılmayan maye üçün kütlə axınının sürəti sabit qalmalıdır. Bunu \(A_1V_1 = A_2V_2\) ilə təsvir etmək olar, burada \(A\) borunun en kəsiyi sahəsidir və \(V\) mayenin sürətidir. Bu tənlik eyni miqdarda kütlənin borunun bir hissəsinə daxil olmasını və çıxmasını təmin edir, hərəkətdə kütlənin qorunmasını göstərir.
Kütlənin qorunması mexanikada və Nyutonun hərəkət qanunları kimi daha geniş fizika qanunlarında da mühüm rol oynayır. Məsələn, sistemin impulsu xarici qüvvələr olmadıqda saxlanılır. İki cisim toqquşarsa, cisimlər öz formalarını, sürətlərini və ya istiqamətlərini dəyişə bilsələr də, toqquşmadan əvvəl və sonra ümumi kütlə dəyişməz qalır.
Fizika qanunları kontekstində kütlənin qorunması enerjinin saxlanması konsepsiyasını dəstəkləyən əsas prinsipdir. Bu prinsiplər sadə maşınlardan mürəkkəb strukturlara qədər fiziki sistemlərin davranışını başa düşmək üçün çox vacibdir.
Bir neçə sadə təcrübə kütlənin qorunmasını nümayiş etdirə bilər. Bir misal duzu suda həll etməkdir. Əvvəlcə su və duzun kütləsi ayrı-ayrılıqda ölçülür və sonra duzu həll etmək üçün bir stəkanda birləşdirilir. Duz məhlulu olan stəkanın ümumi kütləsi suyun və duzun ayrı-ayrı kütlələrinin cəminə bərabərdir ki, bu da kütlənin saxlanmasını nümayiş etdirir.
Başqa bir təcrübə qapalı sistemdən, məsələn, hava ilə doldurulmuş bir şardan ibarətdir. Əgər şar çəkilib, sonra şişirilsə və havanın çıxmasına imkan vermədən yenidən çəkilsə, kütlə eyni qalacaq. Bu onu göstərir ki, forma və həcm dəyişdikdə belə, qapalı sistem daxilində kütlə saxlanılır.
Kütlənin qorunub saxlanması elmi fənlərin geniş spektrində tətbiq olunan fundamental anlayışdır. İstər kimyəvi reaksiyalarda, istər enerji çevrilmələrində, istər maye dinamikasında, istərsə də mexaniki sistemlərdə qapalı sistemdə kütlənin yaradıla və ya məhv edilə bilməyəcəyi prinsipi ardıcıl olaraq müşahidə edilir. Bu prinsipi başa düşmək həm tələbələr, həm də alimlər üçün çox vacibdir, çünki o, fiziki dünya haqqında anlayışımızın çox hissəsini təşkil edir.
