Galvenā atšķirība starp enerģiju un vielu ir tāda, ka enerģijai nav izmērāmas masas, turpretim vielai ir izmērāma masa.
Enerģija un matērija ir divi ļoti svarīgi lielumi fizikā. Šie jēdzieni ieņem ļoti nozīmīgu vietu fizikas, relativitātes teorijas, astronomijas, kosmoloģijas, astrofizikas un zvaigžņu evolūcijas jomās. Lai gūtu izcilību jebkurā no šīm jomām, ir ārkārtīgi svarīgi labi izprast šos jēdzienus.
Kas ir enerģija?
Enerģija ir neintuitīvs jēdziens. Termins “enerģija” nāk no grieķu vārda “energeia”, kas nozīmē darbību vai darbību. Šajā ziņā enerģija ir darbības mehānisms. Turklāt enerģija nav tieši novērojams daudzums. Tomēr mēs varam to aprēķināt, izmērot ārējās īpašības.
Mēs varam atrast enerģiju dažādos veidos. Kinētiskā enerģija, siltumenerģija un potenciālā enerģija ir tikai daži no tiem. Agrāk cilvēki domāja, ka enerģija ir saglabājusies īpašība Visumā, taču īpašās relativitātes teorijas attīstība mainīja šo ideju. Relativitātes teorija kopā ar kvantu mehāniku parādīja, ka enerģija un masa ir savstarpēji aizvietojamas. Tādējādi, radot enerģiju – Visuma masas saglabāšanos.
Attēls 01: Elektrība ir enerģijas veids
Tomēr, ja nav kodolsintēzes vai kodola skaldīšanas, sistēmas enerģija tiek saglabāta. Kinētiskā enerģija ir enerģija, kas izraisa objekta kustības, savukārt potenciālā enerģija rodas no objektā uzkrātās enerģijas objekta stāvokļa, izvietojuma vai stāvokļa dēļ. Turklāt siltumenerģija rodas temperatūras ietekmē.
Zinātnieki joprojām uzskata, ka šajā Visumā ir arī citi enerģijas veidi, kas vēl nav atklāti. Viņi ir klasificējuši šo enerģiju kā tumšo enerģiju, un viņi uzskata, ka tā ir liela daļa no kopējās Visuma enerģijas.
Kas ir matērija?
Agrāk matērija bija cits nosaukums “materiālam”. Šajā kontekstā matērija bija viss taustāmais. Tomēr, Einšteinam 1905. gadā postulējot relativitātes teoriju, gandrīz viss klasiskais sabruka. Viņš turpināja parādīt, ka viļņi dažreiz izturējās kā daļiņas un daļiņas kā viļņi. Tādējādi to sauca par viļņu daļiņu dualitāti. Tas noveda pie savienības starp masu un enerģiju; abi šie lielumi ir divas matērijas formas.
Turklāt mēs varam klasificēt vielu pēc daudziem kritērijiem. Pēc fiziskās formas mēs to varam klasificēt kā gāzi, šķidrumu, cietu vielu un plazmu. Izmantojot noteikšanas metodes, mēs varam to atdalīt kā parasto vielu un tumšo vielu. Turklāt pēc izmērītā daudzuma veida tas ir divu veidu, kā masa un viļņi.
Attēls 02: dažādi matērijas stāvokļi un iespējamās pārejas starp tiem
Slavenais vienādojums E=mc2 sniedz mums enerģijas daudzumu, ko varam iegūt no “m” masas daudzuma. Visumā matērijas daudzums ir saglabāts. Turklāt reakcijas saulē izraisa kodolsintēzi, kurā masa pārvēršas enerģijā. Augstas enerģijas fotonu sadursmes rada matērijas-antimatērijas pārus, kur enerģija pārvēršas matērijā. Relativitātes teorijā masa nav absolūts lielums. Masai, kas pārvietojas ar lielu ātrumu attiecībā pret novērotāju, būs lielāka masa nekā miera stāvoklī.
Kāda ir atšķirība starp enerģiju un matēriju?
Enerģija ir spēja veikt darbu, kamēr matērija ir jebkura viela, kurai ir masa un kura aizņem vietu ar tilpumu. Tātad galvenā atšķirība starp enerģiju un vielu ir tāda, ka enerģijai nav izmērāmas masas, turpretim vielai ir izmērāma masa. Tāpat enerģijai nav tilpuma, kamēr matērija aizņem izmērāmu tilpumu. Tāpēc, kas izriet no iepriekš minētā, ir vēl viena būtiska atšķirība starp enerģiju un matēriju. Tas ir; enerģija ir objekta īpašība, turpretī matērija ir jebkurš objekts, kam ir masa un tilpums.
Tālāk esošajā informācijas grafikā parādīti vairāk salīdzinājumu saistībā ar enerģijas un matērijas atšķirību.
Kopsavilkums - enerģija pret matēriju
Enerģija un matērija ir cieši saistīti termini. Vēl svarīgāk ir tas, ka matērijai ir divas formas: enerģija un masa. Matērija ir jebkura viela, kurai ir masa un tilpums, bet enerģija ir vielas īpašība. Tādējādi galvenā atšķirība starp enerģiju un vielu ir tāda, ka enerģijai nav izmērāmas masas, turpretim vielai ir izmērāma masa.
