Różnica między energią a materią

The kluczowa różnica między energią a materią jest to energia nie ma mierzalnej masy, podczas gdy materia ma mierzalną masę.

Energia i materia to dwie bardzo ważne wielkości w fizyce. Pojęcia te zajmują bardzo ważne miejsce w dziedzinie fizyki, teorii względności, astronomii, kosmologii, astrofizyki i ewolucji gwiazd. Niezwykle ważne jest dokładne zrozumienie tych pojęć, aby osiągnąć sukces w dowolnej z tych dziedzin.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Czym jest energia  
3. Czym jest materia
4. Porównanie obok siebie - Energia kontra materia w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest energia?

Energia to nieintuicyjna koncepcja. Termin „energia” pochodzi od greckiego słowa „energeia”, co oznacza operację lub działanie. W tym sensie energia stanowi mechanizm działania. Co więcej, energia nie jest bezpośrednio obserwowalną wielkością. Możemy to jednak obliczyć, mierząc właściwości zewnętrzne.

Możemy znaleźć energię w wielu formach. Energia kinetyczna, energia cieplna i energia potencjalna to tylko niektóre z nich. W przeszłości ludzie uważali, że energia jest zachowaną właściwością we wszechświecie, ale rozwój specjalnej teorii względności zmienił tę ideę. Teoria względności wraz z mechaniką kwantową pokazały, że energia i masa są wymienne. W ten sposób powstaje konserwacja energii i masy wszechświata.

Rysunek 01: Energia elektryczna jest formą energii

Jednakże, gdy synteza jądrowa lub rozszczepienie jądrowe nie jest obecne, energia systemu zostaje zachowana. Energia kinetyczna to energia, która powoduje ruchy obiektu, podczas gdy energia potencjalna powstaje z energii zmagazynowanej w obiekcie, z powodu położenia, położenia lub stanu obiektu. Ponadto energia cieplna powstaje z powodu temperatury.

Naukowcy nadal wierzą, że istnieją inne rodzaje energii we wszechświecie, które jeszcze nie zostały odkryte. Zaklasyfikowali tę energię jako ciemną energię i wierzą, że jest to duża część całkowitej energii wszechświata.

W czym rzecz?

W przeszłości materia była inną nazwą „materiału”. W tym kontekście materia była wszystkim, co było namacalne. Jednak gdy Einstein postulował teorię względności w 1905 r., Prawie wszystko, co klasyczne się zepsuło. Następnie wykazał, że fale czasami zachowywały się jak cząstki, a cząsteczki zachowywały się jak fale. Tak więc nazywało się to dualizmem cząstka-fala. Doprowadziło to do połączenia masy i energii; obie te ilości są dwiema formami materii.

Co więcej, możemy kategoryzować materię według wielu kryteriów. Według postaci fizycznej możemy zaklasyfikować ją jako gaz, ciecz, ciało stałe i plazmę. Metodami detekcji możemy rozdzielić ją jako normalną materię i ciemną materię. Co więcej, ze względu na rodzaj mierzonej wielkości, jest ona dwojakiego rodzaju, jako masa i fale.

Rysunek 02: Różne stany materii i możliwe przejścia między nimi

Słynne równanie E = mc²⁾ daje nam ilość energii, jaką możemy uzyskać z „m” ilości masy. We wszechświecie ilość materii jest zachowana. Ponadto reakcje na słońcu prowadzą do fuzji jądrowej, w której masa przekształca się w energię. Zderzenia fotonów o wysokiej energii wytwarzają pary materia-antymateria, w których energia przekształca się w materię. W teorii względności masa nie jest wielkością absolutną. Masa poruszająca się z dużą prędkością w stosunku do obserwatora będzie wyświetlać więcej masy niż masa w spoczynku.

Jaka jest różnica między energią a materią?

Energia to zdolność do pracy, podczas gdy materia jest dowolną substancją, która ma masę i zajmuje przestrzeń dzięki objętości. Zatem kluczową różnicą między energią a materią jest to, że energia nie ma mierzalnej masy, podczas gdy materia ma mierzalną masę. Podobnie energia nie ma objętości, podczas gdy materia zajmuje mierzalną objętość. Dlatego z powyższego wynika kolejna znacząca różnica między energią a materią. To jest; energia jest własnością obiektu, podczas gdy materia to każdy obiekt, który ma masę i objętość.

Poniższa grafika informacyjna pokazuje więcej porównań związanych z różnicą między energią a materią.

Podsumowanie - Energia kontra materia

Energia i materia są ściśle powiązanymi terminami. Co ważniejsze, materia występuje w dwóch postaciach jako energia i masa. Materia to każda substancja, która ma masę i objętość, ale energia jest właściwością substancji. Stąd kluczowa różnica między energią a materią polega na tym, że energia nie ma mierzalnej masy, podczas gdy materia ma mierzalną masę.

Odniesienie:

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. „Dlaczego światło i ciepło nie mają znaczenia?” ThoughtCo, 20 listopada 2018, dostępny tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „3489395” (CC0) przez Pixabay
2. „Przejście stanu materii fizyki 1 pl” Autor: ElfQrin - Praca własna (CC BY-SA 4.0) przez Commons Wikimedia