Good Mood

zachowanie energii jest prawem absolutnym, a mimo to wydaje się latać w obliczu rzeczy, które obserwujemy na co dzień. Iskry tworzą ogień, który generuje energię, której wcześniej nie było. Bateria wytwarza energię. Bomba atomowa powoduje eksplozję. Każda z tych sytuacji jest jednak po prostu przypadkiem energii zmieniającej formę., Nawet pozornie paradoksalna ciemna energia powodująca przyspieszenie ekspansji Wszechświata, zobaczymy, przestrzega tej zasady.
prawo zachowania energii, znane również jako pierwsze prawo termodynamiki, mówi, że energia układu zamkniętego musi pozostać stała—nie może ani wzrastać, ani zmniejszać się bez ingerencji z zewnątrz. Wszechświat sam w sobie jest systemem zamkniętym, więc całkowita ilość energii w istnieniu zawsze była taka sama. Formy, które przyjmuje energia, jednak stale się zmieniają.,
potencjał i energia kinetyczna to dwie najbardziej podstawowe formy, znane z klasy fizyki w liceum. potencjał Grawitacyjny to zmagazynowana energia głazu wypchniętego na wzgórze, gotowego do staczania się w dół. Energia kinetyczna to energia jego ruchu, gdy zaczyna się toczyć. Ich suma nazywana jest energią mechaniczną. Ciepło w gorącym obiekcie jest energią mechaniczną jego atomów i cząsteczek w ruchu. W XIX wieku fizycy zdali sobie sprawę, że ciepło wytwarzane przez poruszającą się maszynę jest całkowitą energią mechaniczną maszyny przekształconą w mikroskopijną energię mechaniczną atomów., Energia chemiczna jest inną formą energii potencjalnej przechowywanej w molekularnych wiązaniach chemicznych. To właśnie ta energia, gromadzona w komórkach ciała, pozwala biegać i skakać. Inne formy energii obejmują energię elektromagnetyczną lub światło i energię jądrową—energię potencjalną sił jądrowych w atomach. Jest ich o wiele więcej. Nawet masa jest formą energii, jak pokazał słynny E = mc2 Alberta Einsteina.,
Ogień jest konwersją energii chemicznej na energię cieplną i elektromagnetyczną poprzez reakcję chemiczną, która łączy cząsteczki w paliwie (np. drewno) z tlenem z powietrza, tworząc wodę i dwutlenek węgla. Uwalnia energię w postaci ciepła i światła. Bateria zamienia energię chemiczną w energię elektryczną. Bomba atomowa przekształca energię jądrową w energię cieplną, elektromagnetyczną i kinetyczną.
ponieważ naukowcy lepiej zrozumieli formy energii, odkryli nowe sposoby konwersji energii z jednej formy do drugiej., Kiedy fizycy po raz pierwszy sformułowali teorię kwantową, zdali sobie sprawę, że elektron w atomie może przeskakiwać z jednego poziomu energii na drugi, emitując lub pochłaniając światło. W 1924 Niels Bohr, Hans Kramers i John Slater zaproponowali, że te skoki kwantowe tymczasowo naruszają zachowanie energii. Według fizyków każdy skok kwantowy wyzwalałby lub absorbowałby energię i tylko przeciętnie zachowywałby energię.
Einstein Ostro sprzeciwił się idei, że mechanika kwantowa przeciwstawia się oszczędzaniu energii. I okazało się, że miał rację., Po tym, jak fizycy udoskonalili mechanikę kwantową kilka lat później, naukowcy zrozumieli, że chociaż energia każdego elektronu może wahać się w probabilistycznej mgle, całkowita energia elektronu i jego promieniowania pozostawała stała w każdym momencie procesu. Energia była zachowana.
współczesna kosmologia zaproponowała nowe zagadki w zakresie oszczędzania energii. Teraz wiemy, że wszechświat rozszerza się w coraz szybszym tempie-napędzany przez coś, co naukowcy nazywają ciemną energią. Uważa się, że jest to wewnętrzna energia na centymetr sześcienny pustej przestrzeni., Ale jeśli wszechświat jest zamkniętym systemem o skończonej ilości energii, jak może stworzyć więcej pustej przestrzeni, która musi zawierać więcej wewnętrznej energii, bez tworzenia dodatkowej energii?
okazuje się, że w ogólnej teorii względności Einsteina obszary przestrzeni o dodatniej energii faktycznie wypychają przestrzeń Na Zewnątrz. Gdy przestrzeń się rozszerza, uwalnia zmagazynowaną grawitacyjną energię potencjalną, która zamienia się w wewnętrzną energię, która wypełnia nowo utworzoną objętość. Tak więc nawet ekspansja wszechświata jest kontrolowana przez prawo zachowania energii.