Good Mood

bevaring av energi er en absolutt lov, og likevel ser det ut å fly i ansiktet av ting vi ser hver dag. Gnister opprette en brann, som genererer varme—manifest energi som ikke var der før. Et batteri som produserer strøm. En kjernefysisk bombe skaper en eksplosjon. I hver av disse situasjonene, er imidlertid bare et tilfelle av energi å endre form., Selv det tilsynelatende paradoksale mørk energi som forårsaker universets ekspansjon for å akselerere, vil vi se, følger denne regelen.
loven om bevaring av energi, også kjent som den første loven om termodynamikk, sier at energien i et lukket system må forbli konstant—det kan verken økning eller nedgang uten innblanding utenfra. Universet i seg selv er et lukket system, slik at den totale mengden av energi i eksistens har alltid vært den samme. De skjemaer som energi tar, er imidlertid i stadig endring.,
Potensiell og kinetisk energi er to av de mest grunnleggende former, kjent fra high school fysikk-klasse: Gravitasjonsfelt potensiell er det lagret energi i en kampestein skjøvet opp en bakke, klar til å rulle ned. Kinetisk energi er den energien i bevegelse når det begynner å rulle. Summen av disse kalles mekanisk energi. Varmen i et varmt objekt er den mekaniske energien av atomer og molekyler i bevegelse. I det 19. århundre fysikere har innsett at den varmen som produseres ved å flytte maskinen ble maskinens brutto mekaniske energien omdannes til den mikroskopiske mekanisk energi av atomer., Kjemisk energi er en annen form for potensiell energi som er lagret i molekylær kjemiske forbindelser. Det er denne energien, stockpiled i din kroppslige celler, som gir deg mulighet til å løpe og hoppe. Andre former for energi inkluderer elektromagnetisk energi, eller lys, og kjernefysisk energi, potensiell energi kjernefysiske styrker i atomer. Det er mange flere. Selv massen er en form for energi, som Albert Einsteins berømte E = mc2 viste.,
Brann er en konvertering av kjemisk energi til termisk og elektromagnetisk energi via en kjemisk reaksjon som kombinerer molekyler i drivstoff (tre, si) med oksygen fra lufta til å lage vann og karbondioksid. Det frigjør energi i form av varme og lys. Et batteri omdanner kjemisk energi til elektrisk energi. En kjernefysisk bombe konverterer kjernefysisk energi til termisk, elektromagnetiske og kinetisk energi.
Som forskere har bedre forstått former for energi, de har avslørt nye måter for energi til å konvertere fra en form til en annen., Når fysikere første formulert kvanteteori de innså at et elektron i et atom kan hoppe fra en energi nivå til et annet, avga eller absorberer lys. I 1924 Niels Bohr, Hans Kramers, og John Slater foreslått at disse quantum hopp midlertidig brutt energisparing. I henhold til fysikere, hver quantum hoppe ville frigjøre eller absorbere energi, og bare i gjennomsnitt vil energi bli bevart.
Einstein var inderlig til ideen om at kvantemekanikken trosset energisparing. Og det viser seg at han hadde rett., Etter fysikere raffinert quantum mechanics et par år senere, forskere forstått at selv om energien i hvert elektron kan svinge i en probabilistisk dis, er den totale energien til elektronet og dets stråling holdt seg konstant i hvert øyeblikk av prosessen. Energi ble bevart.
Moderne kosmologi har gitt opp nye gåter i energisparing. Vi vet nå at universet ekspanderer i et raskere og raskere tempo—drevet av noe forskerne kaller mørk energi. Dette er tenkt å være den iboende energi per kubikk centimeter for tomt plass., Men hvis universet er et lukket system med en begrenset mengde energi, hvordan kan det gyte mer ledig plass, som må inneholde mer iboende energi, uten at det skaper mer energi?
Det viser seg at i Einsteins teori om generell relativitetsteori, regioner plass med positiv energi faktisk presse plass og utover. Som universet utvider seg, det frigjør lagret opp gravitasjonsfelt potensiell energi, som konverterer til den iboende energi som fyller den nyopprettede volum. Så selv utvidelsen av universet er styrt av lov om energisparing.