Mēs izskaidrojam, kas ir matērija un enerģija, kādas ir katras īpašības un kā tās tika pētītas. Arī attiecības starp abiem.
Kas ir matērija un enerģija?
Mūsu Visums vesels skaitlis sastāv no jautājums Y Enerģija, tā daudzos veidos, prezentācijās un iespējās. Faktiski divas pamatdisciplīnas, ar kurām mēs cenšamies izprast to regulējošos pamatlikumus, ir fiziskais un ķīmija, risiniet attiecības starp šiem diviem elementiem: viela kas veido lietas un to spēju pārnest karstums vai izveidot a darbs.
No intuitīvā viedokļa mēs matēriju saprotam kā to, kam varam pieskarties, kas ir konkrēta un ieņem vietu Visumā. No otras puses, nevar pieskarties enerģijai, kas tiek uztverta tikai dažādās tās izpausmēs: siltumā, gaisma, kustībautt. Mums apkārt esošajām lietām vienlaikus ir a masa pašu un mainīgu enerģijas daudzumu, kas lielā mērā ir atkarīgs no stāvokļa, kurā tie atrodas.
Tie ir divi viens ar otru cieši saistīti pamatjēdzieni, starp kuriem pastāv noteiktas līdzvērtības.Piemēram, masu ir iespējams pārveidot enerģijā, kas katru dienu notiek iekšā zvaigznes, ar intensīvām kodolreakcijām vai mūsu pašu organismiem, kad mēs sadalām ēdiens ko mēs uzņemam un iegūstam no tiem ķīmiskā enerģija Lai mēs paliktu dzīvi
Matērija
Matērija veido dzīvās būtnes, priekšmetus, gaisu un daudz ko citu.Matēriju definē kā vielu, kas atrodas noteiktā laika telpas apgabalā, kurai ir noteikts enerģijas daudzums un kas ir pakļauta izmaiņas laikā. Tās nosaukums cēlies no latīņu valodas mater, "Māte", jo runa ir par būtību matrica no lietām, tas ir, no tā, kas tās rada vai veido.
Kopumā fizika matērijai piešķir trīs pamatiezīmes vai īpašības:
- Tam ir noteikta masa, par ko liecina a svars, a apjoms un kvantitatīvi nosakāmi izmēri.
- Tas ieņem vietu telpa, kuru vienlaikus nevar aizņemt cita iestāde.
- Uzkavējas laikapstākļiLai gan ne vienmēr tādā pašā veidā: ledus noteikti ir matērija, un tas nepārstāj tāds būt, kad tas kūst vai kad ūdens, kas to veido, iztvaiko. Šīs izmaiņas jūsu fiziskajā stāvoklī (vai vielu agregācijas stāvoklis) ir atkarīgs no jūsu enerģijas daudzuma.
Matērijas izpēte aizsākās klasiskajā senatnē, un vēstures gaitā nodarbināja daudzus domātājus un filozofus. Faktiski senie grieķi to pirmo reizi formulēja atomisma teorija, tas ir, tiem, kuri domāja, ka matērija var sastāvēt no sīkām un nedalāmām dažāda veida daļiņām.
Šī ideja tika izglābta daudz vēlāk, uzplaukuma laikā racionālists septiņpadsmitā gadsimta, un tas bija fundamentāls ķīmijas studiju jomā, savukārt mantinieks alķīmija viduslaiku.
Saskaņā ar pašreizējiem fizikas pētījumu modeļiem tikai aptuveni 5% no ievērojamā Visuma veido parastā viela, savukārt tā saukto "tumšā matērija“Kura darbība vēl nav zināma, aizņem 23%. Pēdējam ir jābūt matērijas formai, kas nav masa, tas ir, bez masas, kuras klātbūtni var nojaust tikai no tā, kā tās ietekmē. zvaigznes un enerģiju ap jums.
Enerģija
Fizikā enerģija tiek definēta kā spēja veikt darbu, tas ir, darboties, rasties vai iekustināt. Pilnīgi visi ķermeņi Viņiem ir noteikts enerģijas daudzums, kas saistīts, piemēram, ar viņu miera stāvokli, kustībām vai vibrācijām, bet kas izpaužas ļoti dažādi.
Tādējādi var runāt par daudziem enerģijas veidiem: kaloriju enerģija, ķīmiskā enerģija, Kinētiskā enerģija, Elektroenerģija, potenciālā enerģija, iekšējā enerģija utt.
Vārds enerģija nāk no grieķu valodas enerģisks, "Darbība", termins, kas pirmo reizi parādījās Aristoteļa (384-322 BC) rakstos ceturtajā gadsimtā pirms mūsu ēras. C., un to pārņēmuši mūsdienu dabaszinātnieki un vēlo viduslaiku.
Vēstures gaitā tam ir doti daudzi citi nosaukumi, piemēram, "dzīvais spēks" (vis viva), "Spēks" vai pat "gars", atkarībā no konteksta. Tas lielā mērā ir saistīts ar faktu, ka dažādu enerģijas veidu izpētei bija atsevišķa izcelsme, jo tika atklāti arvien vairāk Visumā esošo enerģijas veidu.
Enerģiju kopumā var uztvert dažādās tās izpausmēs, jo abstrakti tā nav kaut kas uztverams. Tā vietā siltumu, gaismu, kustību vai aktivitāti var uztvert ar neapbruņotu aci, un to ietekmi uz vielu var izpētīt bez grūtībām. Tādējādi enerģija kļūtu par fizisku lielumu, kuru mēs varam izmērīt dažādos tās izskatos.
Mums ir arī jāņem vērā, ka enerģijas daudzums sistēma tā mēdz būt nemainīga, lai to nevarētu radīt vai iznīcināt, tikai pārveidot. Faktiski tas visu laiku tiek nepārtraukti pārveidots: pārtikā uzkrātā ķīmiskā enerģija tiek pārvērsta mehāniskajā enerģijā, kad mēs pārvietojamies, vai elektriskajā enerģijā mūsu organismā. nervu sistēma.
Tāpat elektriskā enerģija no kontaktdakšas tiek pārvērsta gaismas enerģijā, kad mēs ieslēdzam lampu, vai siltumenerģijā, pateicoties ūdens sildītājam.
Matērija un enerģija
Matērijas un enerģijas attiecības ir bijis fiziķu pētījumu objekts gadsimtiem ilgi. Mēs zinām, ka matērijas enerģijas līmeņu izmaiņas ietekmē tās formu un agregācijas stāvokli, ko mēs esam redzējuši kopš iemācījāmies kausēt metālus.
Vēlāk zināšanas ķīmijā deva mums daudz lielāku izpratni par to, kā pārveidot matēriju: vairs nemaināt tās daļiņu konfigurāciju, bet saraut daļiņu savstarpējās saites. atomi un iegūt dažādas vielas.
Patiesībā cilvēces lielākais sasniegums šajā ziņā ir bijis atklājums atomu enerģija un tās manipulācijas miermīlīgos nolūkos, tas ir, elektrostaciju būvniecībā, kurās saplūst smagie atomi, radot lielu daudzumu siltumenerģijas.
Tas viss bija iespējams, pateicoties Alberta Einšteina (1879-1955) un citu nozīmīgu fiziķu teorijām, un jo īpaši viņu formulai masas un enerģijas līdzvērtībai (E = mc2), kas pazīstama kā Relativitātes teorija.