Обясняваме какво представляват материята и енергията, характеристиките на всеки от тях и как са изследвани. Освен това връзката между двамата.
Какво представляват материята и енергията?
Нашите Вселената цяло число се състои от материя Й Енергия, в многобройните му форми, презентации и качества. Всъщност двете основни дисциплини, с които се опитваме да разберем основните закони, които го управляват, са физически и на химия, се занимават с връзките между тези два елемента: the вещество който съставя нещата и тяхната способност за пренасяне топлина или направете а работа.
От интуитивна гледна точка ние разбираме материята като това, което можем да докоснем, което е конкретно и заема място във Вселената. От друга страна, енергията не може да бъде докосната, която се възприема само в различните й проявления: топлина, светлина, движение, и т.н. Нещата около нас имат в същото време а маса собствена и променливо количество енергия, в зависимост до голяма степен от състоянието, в което се намират.
Това са две фундаментални понятия, тясно свързани едно с друго, между които има определени еквивалентности.Например, възможно е да се трансформира масата в енергия, нещо, което се случва ежедневно вътре звезди, чрез интензивни ядрени реакции или в нашите собствени организми, когато разлагаме храна които поглъщаме и извличаме от тях химична енергия За да ни запази живи
Материята
Материята е това, което изгражда живи същества, предмети, въздух и др.Материята се определя като това, което се простира в определен регион от пространство-времето, което има определено количество енергия и което е подложено на промени във времето. Името му идва от лат матер, "Майка", тъй като става дума за веществото матрица на нещата, тоест на това, което ги поражда или съставя.
Като цяло физиката приписва три основни характеристики или свойства на материята:
- Той има специфична маса, което е доказано в a тегло, а сила на звука и количествено измерими размери.
- Заема място в пространство, което не може да бъде заето едновременно от друго тяло.
- Задържа се в метеорологично времеМакар и не непременно по същия начин: ледът със сигурност е материя и не спира да бъде такъв, когато се разтопи или когато водата, която го прави, се изпари. Тези промени във вашето физическо състояние (или агрегатно състояние на материята) зависи от количеството енергия, с което разполагате.
Изучаването на материята датира от класическата древност и е занимавало много мислители и философи през цялата история. Всъщност древните гърци са тези, които първи формулират атомистична теория, тоест онези, които смятаха, че материята може да бъде съставена от малки и неделими частици от различен тип.
Тази идея беше спасена много по-късно, в бума рационалист от седемнадесети век и е основен в областта на изучаването на химията, наследник от своя страна на алхимия средновековен.
Според съвременните модели за изследване на физиката, само около 5% от забележимата Вселена се състои от обикновена материя, докато т.нар.тъмна материя„Чита операция все още не е известна, заема 23%. Предполага се, че последният е немасова форма на материя, тоест лишена от маса, чието присъствие може да бъде интуитивно възприето само от начина, по който влияят звезди и енергията около вас.
Енергия
Във физиката енергията се дефинира като способността да се извършва работа, тоест да се действа, възниква или се привежда в движение. Абсолютно всички тела Те притежават определено количество енергия, свързано с тяхното състояние на покой, движение или вибрация, например, но която се проявява по много различни начини.
По този начин може да се говори за много видове енергия: калорична енергия, химична енергия, Кинетична енергия, електрическа енергия, потенциална енергия, вътрешна енергия и др.
Думата енергия идва от гръцки енергичен, "Дейност", термин, който се появява за първи път в писанията на Аристотел (384-322 пр.н.е.) през четвърти век пр.н.е. C., и повторно заснети от съвременните натуралисти и от късното средновековие.
В историята му са дадени много други имена, като "жива сила" (vis viva), "Сила" или дори "дух", в зависимост от контекста. Това до голяма степен се дължи на факта, че изучаването на различните видове енергия има своя произход отделно, тъй като се откриват все повече и повече форми на енергия, присъстващи във Вселената.
Енергията може да бъде възприета най-общо в различните й проявления, тъй като абстрактно тя не е нещо осезаемо. Вместо това топлината, светлината, движението или дейността могат да бъдат възприети с просто око и ефектите им върху материята могат да бъдат изследвани без затруднения. Така енергията би се превърнала във физическа величина, която можем да измерим в различни нейни прояви.
Трябва също да вземем предвид, че количеството енергия в система тя има тенденция да бъде постоянна, така че не може да бъде създадена или унищожена, а само трансформирана. Всъщност той е в непрекъсната трансформация през цялото време: химическата енергия, съхранявана в храната, се превръща в механична енергия, когато се движим, или в електрическа енергия в нашата нервна система.
По същия начин електрическата енергия от щепсела се преобразува в светлинна енергия, когато включим лампата, или в топлинна енергия благодарение на бойлера.
Материя и енергия
Връзките между материята и енергията са били обект на изследване на физиците от векове. Знаем, че промяната в енергийните нива на материята се отразява на нейната форма и нейното агрегатно състояние, което виждаме, откакто се научихме да топим метали.
По-късно познанията по химия ни дадоха много по-добро разбиране за това как да трансформираме материята: вече не променяйте конфигурацията на нейните частици, а прекъсвайте връзките между частиците. атоми и получавате различни вещества.
Всъщност най-голямото постижение на човечеството в това отношение е откриването на атомна енергия и манипулирането му за мирни цели, тоест при изграждането на електроцентрали, в които тежките атоми се сливат, за да генерират големи количества топлинна енергия.
Всичко това беше възможно благодарение на теориите на Алберт Айнщайн (1879-1955) и други важни физици и особено на тяхната формула за еквивалентност между маса и енергия (E = mc2), известна като Теория на относителността.