물리학이나 화학에서 질량 보존의 법칙이나 질량 보존의 원리는 물질과 에너지의 모든 전달에 닫힌 시스템에 대해 시스템의 질량은 변화하지 않으므로 시스템의 질량은 시간과 함께 일정하게 유지해야 한다고 규정하고 있으므로 양을 추가하거나 제거할 수 없다. 따라서 질량의 양은 시간이 지남에 따라 저장됩니다.
이 법은 우주에서 재배치하거나 관련된 실체가 형태를 바꿀 수는 있어도 질량을 생성하거나 파괴할 수는 없다는 것을 의미한다. 예를 들어 화학반응에서는 반응 전 화학성분의 질량과 반응 후 화학성분의 질량이 같다. 따라서 분리된 시스템의 화학반응과 저에너지 열역학적 프로세스 동안 반응 물질 또는 출발 물질의 총질량은 제품의 질량과 같아야 한다.
대량 보존의 개념은 화학, 역학, 유체역학 등 많은 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 역사적으로 화학반응에서의 대량 보존은 미하일 로모노소프에 의해 독립적으로 증명되었으며, 이후 18세기 후반에 앙투안 라보와 시에 의해 재발견되었다. 이 법의 제정은 연금술에서 현대 화학 자연과학으로의 진보에 매우 중요했습니다.
실제로 질량의 보존은 고전역학에서 일련의 가정 중 일부로 여겨진다. 에너지와 질량이 하나의 저장된 양을 형성한다는 질량 에너지 등가성의 원칙 아래 양자역학과 특수상대성이론의 법칙을 따르도록 법을 개정해야 한다. 매우 에너지적인 시스템의 경우 입자물리학에서의 핵반응과 입자 반립자 소멸의 경우처럼 질량만의 보존은 이루어지지 않는 것으로 나타나고 있습니다.
질량도 일반적으로 오픈 시스템에서는 보존되지 않습니다. 다양한 형태의 에너지와 물질이 시스템 안으로 들어가는 것을 허용받거나 밖으로 나가는 것을 허락받는 경우가 그렇다. 그러나 방사능이나 핵반응이 수반되지 않는 한 열, 기계적 작업, 전자 방사 등의 시스템에서 방출되는 에너지의 양은 통상 시스템 질량의 감소로 측정하기에는 너무 작습니다.
큰 중력장을 포함한 시스템의 경우 일반 상대성이론을 고려해야 합니다.따라서 질량-에너지 보존은 서로 다른 정의를 따르면서 보다 복잡한 개념이 되고 질량도 에너지도 특수 상대성이론의 경우만큼 엄밀하고 단순하게 보존되지 않습니다.
질량 보존법칙은 특수상대성이론의 출현에 의해 도전되었습니다. 1905년 알베르트 아인슈타인의 아누스 미라 빌리스 논문 중 하나에서 그는 질량과 에너지의 동등성을 제안했습니다. 이 이론은 시스템의 내부 에너지가 시스템 전체의 질량에 기여할 수 있고 질량이 전자 방사로 변환될 수 있다는 생각과 같은 몇 가지 주장을 암시했다. 그러나 막스 플랑크가 지적했듯이 아인슈타인의 이론에서 예측했듯이 화학 에너지 추출이나 첨가에 따른 질량 변화는 매우 작아 사용 가능한 기기로는 측정할 수 없어 특수상대성이론 시험으로 제시할 수는 없었다. 아인슈타인은 새로 발견된 방사능과 관련된 에너지는 이들을 생성하는 시스템의 질량과 비교해 반응 에너지가 시스템에서 제거된 후 질량의 변화를 측정할 수 있을 정도로 충분히 중요하다고 추측했다. 이는 결국 1932년 콕크 로프트와 월튼에 의해 입증된 최초의 인공 핵변환 반응임에도 불구하고 뒤늦게 가능하다는 것이 증명됐다. 이것은 에너지 이득을 수반하는 질량 손실에 관한 아인슈타인의 이론의 첫 번째 성공한 테스트이다.
질량 보존 법칙과 에너지 보존의 유사한 법칙은 질량 에너지 등가성으로 알려진 보다 일반적인 원리에 의해 최종적으로 뒤집혔다. 특수 상대성이론은 또한 질량과 에너지의 개념을 재정의합니다. 질량과 에너지는 상호 교환 가능하게 사용될 수 있으며 기준 프레임에 대해 정의됩니다. 입자의 나머지 질량과 상대론적 질량 등 일관성을 위해 몇 가지 양을 정의할 필요가 있었다.