Avainero energian ja aineen välillä on, että energialla ei ole mitattavissa olevaa massaa, kun taas aineella on mitattavissa oleva massa.
Energia ja aine ovat kaksi erittäin tärkeää suuretta fysiikassa. Näillä käsitteillä on erittäin tärkeä paikka fysiikan, suhteellisuusteorian, tähtitieteen, kosmologian, astrofysiikan ja tähtien evoluution aloilla. On erittäin tärkeää ymmärtää nämä käsitteet, jotta voit menestyä millä tahansa näistä aloista.
Mitä on energia?
Energia on epäintuitiivinen käsite. Termi "energia" tulee kreikan sanasta "energeia", joka tarkoittaa toimintaa tai toimintaa. Tässä mielessä energia on toiminnan takana oleva mekanismi. Lisäksi energia ei ole suoraan havaittavissa oleva määrä. Voimme kuitenkin laskea sen mittaamalla ulkoisia ominaisuuksia.
Voimme löytää energiaa monissa muodoissa. Kineettinen energia, lämpöenergia ja potentiaalienergia ovat muutamia mainitaksemme. Aikaisemmin ihmiset luulivat, että energia oli säilynyt ominaisuus universumissa, mutta erityissuhteellisuusteorian kehitys muutti tämän ajatuksen. Suhteellisuusteoria yhdessä kvanttimekaniikan kanssa osoitti, että energia ja massa ovat keskenään vaihdettavissa. Näin syntyy energia – maailmankaikkeuden massasäilyvyys.
Kuva 01: Sähkö on energiamuoto
Jos ydinfuusiota tai ydinfissiota ei kuitenkaan ole, järjestelmän energia säilyy. Kineettinen energia on energiaa, joka aiheuttaa kohteen liikkeet, kun taas potentiaalienergia syntyy esineeseen varastoidusta energiasta kohteen sijainnin, järjestelyn tai tilan vuoksi. Lisäksi lämpöenergiaa syntyy lämpötilasta.
Tutkijat uskovat edelleen, että tässä universumissa on muitakin energiatyyppejä, joita ei ole vielä löydetty. He ovat luokitelleet tämän energian pimeäksi energiaksi, ja he uskovat sen olevan suuri osa maailmankaikkeuden kokonaisenergiasta.
Mikä on aine?
Aiemmin aine oli toinen nimi "materiaalille". Tässä yhteydessä aine oli kaikkea, mikä oli konkreettista. Kuitenkin, kun Einstein väitti suhteellisuusteorian vuonna 1905, melkein kaikki klassinen hajosi. Hän jatkoi, että aallot käyttäytyivät toisinaan hiukkasina ja hiukkaset a altoina. Tästä syystä tämä tunnettiin a alto-hiukkas-kaksinaisuutena. Se johti massan ja energian liittoon; nämä molemmat suureet ovat kahta aineen muotoa.
Lisäksi voimme luokitella aineet useiden kriteerien mukaan. Fyysisen muodon mukaan voimme luokitella sen kaasuksi, nesteeksi, kiinteäksi ja plasmaksi. Havaitsemismenetelmillä voimme erottaa sen normaaliaineeksi ja pimeäksi aineeksi. Lisäksi mitatun suuren tyypin mukaan se on kahta tyyppiä, massana ja a altoina.
Kuva 02: Aineen eri tilat ja mahdolliset siirtymät niiden välillä
Kuuluisa yhtälö E=mc2 antaa meille energiamäärän, jonka voimme saada "m" massamäärästä. Universumissa aineen määrä säilyy. Lisäksi auringossa tapahtuvat reaktiot johtavat ydinfuusioon, jossa massa muuttuu energiaksi. Korkean energian fotonien törmäykset tuottavat aine-antimateriaali-pareja, joissa energia muuttuu aineeksi. Suhteellisuusteoriassa massa ei ole absoluuttinen suure. Massa, joka liikkuu suurella nopeudella suhteessa tarkkailijaan, näyttää enemmän massaa kuin massa levossa.
Mitä eroa on energialla ja aineella?
Energia on kykyä tehdä työtä, kun taas aine on mitä tahansa ainetta, jolla on massaa ja joka vie tilaa tilavuudellaan. Joten tärkein ero energian ja aineen välillä on, että energialla ei ole mitattavissa olevaa massaa, kun taas aineella on mitattavissa oleva massa. Vastaavasti energialla ei ole tilavuutta, kun taas aineella on mitattava tilavuus. Siksi yllä olevasta johtuva toinen merkittävä ero energian ja aineen välillä. Tuo on; energia on esineen ominaisuus, kun taas aine on mikä tahansa esine, jolla on massa ja tilavuus.
Alla oleva infografiikka näyttää enemmän energian ja aineen eroihin liittyviä vertailuja.
Yhteenveto – Energia vs aine
Energia ja aine liittyvät läheisesti toisiinsa. Vielä tärkeämpää on, että ainetta on kahdessa muodossa: energia ja massa. Aine on mikä tahansa aine, jolla on massa ja tilavuus, mutta energia on aineen ominaisuus. Siksi tärkein ero energian ja aineen välillä on, että energialla ei ole mitattavissa olevaa massaa, kun taas aineella on mitattavissa oleva massa.
