Energi

Virkelighedens poesi
Videnskab
Ikon science.svg
Vi må vide det.
Vi ved det.
  • Biologi
  • Kemi
  • Fysik
En udsigt fra
skuldre af giganter.

Energi er en fysisk størrelse, der kan tildeles ethvert system, og som traditionelt blev forstået somevnen til at udføre arbejde.


Bevarelse af energi er et af de mest grundlæggende empiriske principper i videnskab . Så vidt vi ved, kan energi aldrig skabes eller ødelægges, selvom masse kan konverteres til energi og omvendt (hvilket er Einsteins berømteE = mcmidler).

Indhold

Populære og økonomiske anvendelser af udtrykket

I dag refererer 'energi' almindeligvis til energi i former udnyttet til brændstof for menneskelige aktiviteter, f.eks. elektricitet, råolie, naturgas, kul, nuklear, sol, vind.

I fysik

Historien om vores forståelse af energi er et af de mest kendte eksempler på forening i fysik . Over tid blev kinetisk energi, tyngdepotentialenergi, varme, elektromagnetisk energi, lydintensitet og kemisk energi alle beskrevet ved hjælp af et enkelt mål, en som blev konserveret, selvom disse energityper skiftede ind i hinanden.

Måske kom den mest dybtgående forening fra Einsteins teori om særlig relativitet . I særlig relativitet bidrager massen af ​​et objekt til dets samlede energi, således at når objektet er i ro, beskrives energibidraget fra denne masse ved den berømte ligning E = mc. Efterfølgende eksperimentelt arbejde har bekræftet, at masse er en form for energi, og at massen kan konverteres til og fra andre former for energi.


Klassisk fysik postulerer, at fysikkens love ikke ændrer sig på forskellige punkter i rumtiden. Noether's sætning, der gør denne antagelse matematisk præcis, indebærer, at som et resultat af denne antagelse skal energi bevares, hvilket betyder, at den ikke kan skabes eller ødelægges. Dette gælder også i kvantemekanik , hvor den Hamilton-operatør kan bruges til at måle forventningsværdien (gennemsnit efter mange målinger) af energien i en eller anden tilstand.



Energi kan måles. Enheder til at udtrykke mængder energi er:


Joule: mængden af ​​energi brugt til at anvende en kraft på en Newton over en afstand på en meter.

Kalorien: den mængde energi, der kræves til opvarmning af et gram vand med en grad celsius.


Den britiske termiske enhed (BTU): den mængde energi, der kræves for at opvarme et Avoirdupois pund vand med en grad fahrenheit.

Watt-Hour: svarer til 3600 Joule (en watt er en Joule pr. Sekund).

Begrebet arbejde

Begrebet arbejde er det, der forbinder kraft og energi. En kraft siges at arbejde, hvis der, når det virker på et legeme, er en forskydning af kroppen i retning af kraften, udtrykt via formlen

W =  int  vec {F}  cdot d  vec {s}

hvor integrationsdomænet er det afsnit af stien, langs hvilken kraften påføres. For eksempel siges det, at en kraft, der påføres et legeme, der løfter det til en vis højde, udfører arbejde på kroppen og ændrer kroppens samlede energi. Arbejde er et resultat af et punktprodukt mellem to vektorer, hvilket betyder, at hvis kraftens og bevægelsens retninger er vinkelrette, udføres der ikke noget arbejde af kraften. For eksempel virker tyngdekraften ikke på en krop, der bevæger sig på en vandret overflade, fordi kraften er vinkelret på bevægelsen. Da arbejde er ændringen af ​​kroppens energi, har de de samme enheder. I det metriske system måles energi i Joule.


Pseudo-videnskabelig brug af udtrykket

Tilhængere af Ny tidsalder overbevisninger bruger udtrykket 'energi' til næsten alt, som de ikke har en videnskabelig forklaring på, herunder for følelser ('Jeg føler noget dårlig energi') og for processer i den menneskelige krop ('strømmen af ​​energi ser ud til blokeres '). De tror på det krystaller , lyde, lys, pyramider og mange andre objekter, som de forbinder magiske egenskaber med, afgiver eller transformerer en slags 'energi', der på en eller anden måde bevæger sig gennem en postuleret universel ether og påvirker alle med en positiv eller negativ effekt.

Hvornår videnskab typer klager over, at de ikke kan opdage disse energier, kalder fortalerne dem 'subtile energier' - de behøver derfor ikke at forklare, hvorfor de ikke kan opdages.

Qi ( chi ) er den gamle kinesiske form for livgivende energi, som manipuleret i akupunktur og i zoneterapi . Det eksisterer heller ikke, mere end gør orgone energi .

Alt er energi

Dem, der promoverer en eller anden form for panteisme eller universel bevidsthed , såvel som woomeisters , hævder nogle gange, at videnskaben har bevist, at 'alt er lavet af energi', og at dette på en eller anden måde forklarer enhed af alle ting (eller psykiske kræfter eller ' lov om tiltrækning '). Mens det bestemt er sandt, at nogen system har en energi forbundet med det og siger, at 'i videnskab er alt energi' er ikke engang forkert . I de fysiske videnskaber er energi en beregningsbar størrelse, et tal, der kan knyttes til ethvert system. Energi er ikke et stof mere end 'masse' eller 'volumen' er stoffer, og derfor kan intet 'fremstilles af' energi mere end det kan være 'lavet af' volumen eller 'lavet af' masse. Denne tekniske forståelse af ordet 'energi' adskiller sig fra den sproglige brug (som ofte behandler lys, lyd, varme og elektricitet som stoffer, der er energityper).

Desværre er forskellige former for 'alt er energi'-meme blevet forplantet i populærvidenskab , hvor det undertiden bruges som en stenografi for princippet om masse-energi-ækvivalens.

Dette er forskelligt fra ' Strengteori 'som antyder som enteori om altat elektroner og subatomære partikler er 1-dimensionelle 'strenge' af energi og fra nogle beslægtede principper, der antyder, at muligvis alle strenge er stykker af samme streng (så alle ting er forbundet, men slet ikke på en hokey spirituel måde ). Selvom flere strengteorier har enestående kløgt og matematik bag sig, har der praktisk talt ikke været noget forslag til test af forfalskning .

Energi som liv / bevidsthed / ged

I tråd med Ny Ager 's brug af' energi 'til at beskrive alt og alt,' åndelig begreber som f.eks Gud , det sjæl , bevidsthed , eller selve livet bliver ofte beskrevet som energityper. Forudsat at de betyder noget i retning af, hvad rigtige forskere mener med udtrykket, er det total køje at kalde nogen af ​​disse ting 'energi'. For det første er Gud og sjæle fysisk uopdagelige, mens energi er. Hvordan kunne vi overhovedet vide, at Gud er en form for energi? For en anden, bevidsthed og liv synes at være meget specifikke, komplekse processer. Energi er en enkelt skalær måling af et system (et, som forresten let kan beregnes uden noget bidrag fra 'bevidsthed'). At sammenligne energi med disse processer synes at være meningsløs, som at sammenligne den æstetiske appel af et Picasso-maleri med dets samlede vægt.

Forvirring med magt

Udøver en kraft på et objekt resulterer ikke nødvendigvis i energiforbrug. Dette er noget kontraintuitivt for os mennesker, hvis muskler er nødt til at vibrere (og dermed bruge energi) hver gang de udøver en kraft, selvom det, de udøver en kraft imod, ikke bevæger sig.

Tænk på det på denne måde: Du har en Volkswagen-biller med en stor tung fjeder fastgjort til sin forreste kofanger. Foran dig er en bygning med en badeværelsesvægt fastgjort til siden, på niveau med din forreste kofanger. Du kører langsomt Volkswagen ind i bygningsfjederen først og komprimerer foråret strammere og tættere, indtil den badeværelsesvægt, du kører den i, læser 100 pund. Derefter sætter du parkeringsbremsen, slukker motoren og går væk. Foråret udøver stadig en kraft på 100 pund mod den bygning, som det fremgår af badeværelsesvægten, mendu bruger ikke længere nogen energi. Det forår kan fortsætte med at udøve 100 pund kraft mod den bygning, indtil den ryster væk. Kun hvis du frigiver parkeringsbremsen og lader fjederen skubbe Volkswagen baglæns, frigives den energi, der er lagret i det forår.

Forvirrende kraft med energi er en rød tråd for nogle geocentrist argumenter. ”Forskere siger, at solen holder jorden i kredsløb omkring den ved at udøve en tyngdekraftkontinuerligt- men når jeg tænder en pind af dynamit, spredes eksplosionens kraft og stopper derefter. Solen kan ikke udøve en styrke mod Jorden på ubestemt tid, den vil løbe tør! ' Joseph Newman lavede også denne fejl mindst et sted i sin egenudgivelseEnergimaskinestrygejern.

Pseudovidenskabelig opfattelse af 'energi'

Se hovedartiklen om dette emne: Pseudovidenskab