自然界最重要的定律之一,广泛应用于化学、物理等领域。物质守恒定律表明,物质既不会凭空产生,也不会凭空消失,但物质的空间位置或存在形式会发生变化。
18世纪中期,俄国科学家M.V.罗蒙诺索夫在金属煅烧实验过程中提出物质守恒,但当时并未引起科学家的重视。直到法国化学家A.-L.拉瓦锡经过大量实验推翻燃素说,并提出在孤立体系中进行的化学反应,反应前的全部物质质量等于反应后的全部物质质量,这一定律才得到重视和公认。物质守恒定律的提出促进了化学分析定量化的发展。20世纪初,随着原子核科学的进步,A.爱因斯坦提出了质能关系式,后来人们将质量和能量分别守恒统一起来,归结为质能守恒定律。
物质守恒定律在化工、材料、水力、环境等领域的物料衡算和定量分析中得到广泛应用。在自然系统中,物质从生产者进入生态系统,被消费者吸收、利用,最后被分解者分解、释放又再度被生产者吸收,物质守恒定律为“吸收-释放-吸收”的物质循环过程提供了理论基础。随着产业生态学的兴起,物质守恒定律为人们在资源物质层面和元素层面建立自然生态系统和社会经济系统中的动态平衡关系(包括流入、使用、循环和流出等各环节之间的平衡)提供了理论基础。