Objašnjavamo što su materija i energija, karakteristike svake od njih i kako su proučavane. Također, odnos između njih dvoje.
Što su materija i energija?
Naše svemir cijeli broj se sastoji od materija Y Energija, u svojim brojnim oblicima, prezentacijama i kapacitetima. Zapravo, dvije osnovne discipline kojima pokušavamo razumjeti temeljne zakone koji njime upravljaju, su fizički i kemija, baviti se odnosima između ova dva elementa: tvar koji sastavlja stvari i njihovu sposobnost prijenosa toplina ili napraviti a posao.
S intuitivne točke gledišta materiju shvaćamo kao ono što možemo dodirnuti, što je konkretno i zauzima mjesto u svemiru. S druge strane, energija se ne može dotaknuti, što se opaža samo u svojim različitim manifestacijama: toplina, svjetlo, pokret, itd. Stvari oko nas imaju istovremeno a masa vlastitu i promjenjivu količinu energije, uvelike ovisno o stanju u kojem se nalaze.
To su dva temeljna pojma, usko povezana jedan s drugim, između kojih postoje određene ekvivalencije.Na primjer, moguće je transformirati masu u energiju, nešto što se svakodnevno događa unutar zvijezde, kroz intenzivne nuklearne reakcije, ili unutar naše vlastite organizmi, kada razložimo hrana koje unosimo i izvlačimo iz njih kemijska energija Da nas održi na životu
Materija
Materija je ono što čini živa bića, objekte, zrak i još mnogo toga.Materija se definira kao ona koja se prostire u određenom području prostor-vremena, koja ima određenu količinu energije i koja je podložna promjene u vremenu. Njegovo ime dolazi od latinskog mater, "Majka", budući da je riječ o supstanciji matrica stvari, odnosno onoga što ih nastaje ili sačinjava.
Općenito, fizika materiji pripisuje tri temeljna svojstva ili svojstva:
- Ima specifičnu masu, što je dokazano u a težina, a volumen i mjerljive dimenzije.
- Zauzima mjesto u prostor, koje ne može u isto vrijeme zauzeti drugo tijelo.
- Zadržava se u vrijemeIako ne nužno na isti način: led je svakako materija, a to ne prestaje biti kada se topi ili kada voda koja ga čini ispari. Ove promjene u vašem fizičkom stanju (ili stanje agregacije materije) ovisi o količini energije koju imate.
Proučavanje materije datira još iz klasične antike i zaokupljalo je mnoge mislioce i filozofe tijekom povijesti. Zapravo, prvi su formulirali stari Grci atomistička teorija, odnosno oni koji su mislili da se materija može sastojati od sićušnih i nedjeljivih čestica različitih vrsta.
Ova ideja je spašena mnogo kasnije, u procvatu racionalist sedamnaestog stoljeća, i bio je temeljni u području proučavanja kemije, nasljednik alkemija srednjovjekovni.
Prema trenutnim modelima proučavanja fizike, samo oko 5% značajnog svemira sastoji se od obične materije, dok je tzv.tamna tvar”Čija operacija još nije poznata, zauzima 23%. Potonji bi trebao biti nemaseni oblik materije, to jest, lišen mase, čija se prisutnost može intuiirati samo načinom na koji utječu zvijezde i energija oko sebe.
Energija
U fizici se energija definira kao sposobnost obavljanja rada, odnosno djelovanja, nastajanja ili pokretanja. Apsolutno sve tijela Oni posjeduju određenu količinu energije, koja je povezana s njihovim stanjem mirovanja, kretanja ili vibracije, na primjer, ali koja se očituje na vrlo različite načine.
Dakle, moguće je govoriti o mnogim vrstama energije: kalorijska energija, kemijska energija, Kinetička energija, električna energija, potencijalna energija, unutarnja energija itd.
Riječ energija dolazi iz grčkog energičan, "Aktivnost", izraz koji se prvi put pojavio u Aristotelovim spisima (384.-322. pr. Kr.) u četvrtom stoljeću pr. C., a ponovno su ga preuzeli moderni prirodoslovci i kasni srednji vijek.
Kroz povijest je dobila mnoga druga imena, kao što je "živa sila" (vis viva), "Moć" ili čak "duh", ovisno o kontekstu. To je uglavnom zbog činjenice da je proučavanje različitih vrsta energije imalo svoje podrijetlo odvojeno, jer je otkriveno sve više i više oblika energije prisutnih u svemiru.
Energija se općenito može percipirati u svojim različitim manifestacijama, budući da apstraktno nije nešto perceptibilno. Umjesto toga, toplina, svjetlost, pokret ili aktivnost mogu se uočiti golim okom, a njihov učinak na materiju može se proučavati bez poteškoća. Tako bi energija postala fizička veličina koju možemo mjeriti u njezinim različitim pojavama.
Također moramo uzeti u obzir da je količina energije u sustav teži da bude konstantan, tako da se ne može stvoriti ili uništiti, samo transformirati. Zapravo, on je cijelo vrijeme u kontinuiranoj transformaciji: kemijska energija pohranjena u hrani pretvara se u mehaničku energiju kada se krećemo, ili u električnu energiju u našoj živčani sustav.
Isto tako, električna energija iz utikača pretvara se u svjetlosnu energiju kada upalimo lampu, odnosno u toplinsku energiju zahvaljujući bojleru.
Materija i energija
Odnosi između materije i energije bili su predmet proučavanja fizičara stoljećima. Znamo da promjena u energetskim razinama materije utječe na njezin oblik i stanje agregacije, što smo vidjeli otkako smo naučili topiti metale.
Kasnije nam je poznavanje kemije dalo puno bolje razumijevanje kako transformirati materiju: više ne mijenjati konfiguraciju njezinih čestica, već prekidati veze između čestica. atoma i dobiti različite tvari.
Zapravo, najveće postignuće čovječanstva u tom pogledu bilo je otkriće atomska energija te njezina manipulacija u miroljubive svrhe, odnosno u izgradnji elektrana u kojima se teški atomi spajaju i stvaraju velike količine toplinske energije.
Sve je to bilo moguće zahvaljujući teorijama Alberta Einsteina (1879-1955) i drugih važnih fizičara, a posebno njihovoj formuli za ekvivalentnost između mase i energije (E = mc2), poznatoj kao Teorija relativnosti.