Wir erklären, was Materie und Energie sind, welche Eigenschaften sie haben und wie sie untersucht wurden. Auch das Verhältnis der beiden.
Was sind Materie und Energie?
Unsere Universum ganze Zahl besteht aus Angelegenheit Ja Energie, in seinen vielen Formen, Präsentationen und Möglichkeiten. Tatsächlich sind die beiden grundlegenden Disziplinen, mit denen wir versuchen, die zugrunde liegenden Gesetze zu verstehen, die körperlich und das Chemie, beschäftigen sich mit den Beziehungen zwischen diesen beiden Elementen: die Substanz das komponiert die Dinge und ihre Fähigkeit, sich zu übertragen Wärme oder mach a Arbeit.
Aus intuitiver Sicht verstehen wir Materie als das, was wir anfassen können, das konkret ist und einen Platz im Universum einnimmt. Andererseits kann die Energie nicht berührt werden, die nur in ihren verschiedenen Erscheinungsformen wahrgenommen wird: Wärme, hell, Bewegung, etc. Die Dinge um uns herum haben gleichzeitig a Masse eigene und eine variable Menge an Energie, die weitgehend vom Zustand abhängt, in dem sie sich befinden.
Dies sind zwei eng miteinander verbundene Grundbegriffe, zwischen denen gewisse Äquivalenzen bestehen.Zum Beispiel ist es möglich, Masse in Energie umzuwandeln, was täglich im Inneren des Körpers passiert Sterne, durch intensive Kernreaktionen oder in unseren eigenen Organismen, wenn wir das zerlegen Lebensmittel die wir aufnehmen und aus ihnen extrahieren chemische Energie Um uns am Leben zu halten
Angelegenheit
Materie ist das, was Lebewesen, Gegenstände, Luft und mehr ausmacht.Materie ist definiert als das, was sich in einem bestimmten Bereich der Raumzeit ausdehnt, eine bestimmte Energie hat und Änderungen in der Zeit. Sein Name kommt aus dem Lateinischen mater, "Mutter", da es um die Substanz geht Matrix von Dingen, das heißt von dem, was sie hervorbringt oder komponiert.
Im Allgemeinen schreibt die Physik der Materie drei grundlegende Eigenschaften oder Eigenschaften zu:
- Es hat eine spezifische Masse, die in a . nachgewiesen wird Gewicht, ein Volumen und quantifizierbare Dimensionen.
- Es nimmt einen Platz in der Platz, die nicht gleichzeitig von einer anderen Stelle besetzt werden kann.
- Verweilt im WetterWenn auch nicht unbedingt so: Eis ist sicherlich Materie, und es hört nicht auf, wenn es schmilzt oder das Wasser, aus dem es besteht, verdunstet. Diese Veränderungen Ihrer körperlichen Verfassung (oder Aggregatzustand der Materie) hängt von der Energiemenge ab, die Sie haben.
Das Studium der Materie geht auf die klassische Antike zurück und beschäftigte viele Denker und Philosophen im Laufe der Geschichte. Tatsächlich waren es die alten Griechen, die die ersten formulierten atomistische Theorie, das heißt diejenigen, die dachten, dass Materie aus winzigen und unteilbaren Teilchen verschiedener Art bestehen könnte.
Diese Idee wurde viel später, im Boom, gerettet Rationalist des siebzehnten Jahrhunderts und war grundlegend für das Studium der Chemie, Erbe wiederum der Alchimie mittelalterlich.
Nach aktuellen physikalischen Studienmodellen bestehen nur etwa 5 % des nennenswerten Universums aus gewöhnlicher Materie, während die sogenannte "Dunkle Materie„Deren Betrieb ist noch unbekannt, nimmt 23% ein. Letztere sollen eine masselose, d Sterne und die Energie um dich herum.
Energie
In der Physik wird Energie als die Fähigkeit definiert, Arbeit zu verrichten, also zu handeln, zu entstehen oder in Bewegung zu setzen. Absolut alles Körper Sie besitzen eine gewisse Energie, die sich beispielsweise auf ihren Ruhe-, Bewegungs- oder Schwingungszustand bezieht, sich jedoch auf sehr unterschiedliche Weise äußert.
Somit kann man von vielen Energiearten sprechen: kalorische Energie, chemische Energie, Kinetische Energie, elektrische Energie, potenzielle Energie, innere Energie usw.
Das Wort Energie kommt aus dem Griechischen energisch, "Aktivität", ein Begriff, der erstmals im 4. Jahrhundert v. Chr. in den Schriften von Aristoteles (384-322 v. Chr.) auftauchte. C., und von den modernen Naturforschern und des späten Mittelalters zurückerobert.
Es hat im Laufe der Geschichte viele andere Namen erhalten, wie zum Beispiel "lebendige Kraft" (vis viva), "Macht" oder auch "Geist", je nach Kontext. Dies liegt vor allem daran, dass die Erforschung der verschiedenen Energiearten ihren Ursprung getrennt hatte, da immer mehr im Universum vorhandene Energieformen entdeckt wurden.
Energie kann im Allgemeinen in ihren verschiedenen Erscheinungsformen wahrgenommen werden, da sie abstrakt nicht wahrnehmbar ist. Stattdessen können Wärme, Licht, Bewegung oder Aktivität mit bloßem Auge wahrgenommen und ihre Auswirkungen auf die Materie problemlos untersucht werden. Somit würde Energie zu einer physikalischen Größe, die wir in ihren unterschiedlichen Erscheinungsformen messen können.
Wir müssen auch berücksichtigen, dass die Energiemenge in der System es neigt dazu, konstant zu sein, so dass es nicht erschaffen oder zerstört, sondern nur transformiert werden kann. Tatsächlich befindet es sich ständig im Wandel: Die in der Nahrung gespeicherte chemische Energie wird bei unserer Bewegung in mechanische Energie oder in unserem Körper in elektrische Energie umgewandelt nervöses System.
Ebenso wird die elektrische Energie aus dem Stecker beim Einschalten der Lampe in Lichtenergie oder dank des Warmwasserbereiters in Wärmeenergie umgewandelt.
Materie und Energie
Die Beziehungen zwischen Materie und Energie sind seit Jahrhunderten Gegenstand des Studiums von Physikern. Wir wissen, dass eine Änderung des Energieniveaus der Materie ihre Form und ihren Aggregatzustand beeinflusst, den wir seit unserem Erlernen des Schmelzens von Metallen beobachten.
Später gaben uns die Kenntnisse der Chemie ein viel besseres Verständnis dafür, wie man Materie umwandelt: nicht mehr die Konfiguration ihrer Teilchen ändern, sondern die Verbindungen zwischen den Teilchen unterbrechen. Atome und nimm verschiedene Substanzen.
Tatsächlich war die größte Errungenschaft der Menschheit in dieser Hinsicht die Entdeckung des Atomenergie und deren Manipulation zu friedlichen Zwecken, also beim Bau von Kraftwerken, in denen schwere Atome zu großen Mengen an Wärmeenergie verschmelzen.
All dies war möglich dank der Theorien von Albert Einstein (1879-1955) und anderer bedeutender Physiker und insbesondere ihrer Formel für die Äquivalenz zwischen Masse und Energie (E = mc2), bekannt als Relativitätstheorie.