ენერგეტიკასა და მატერიას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ენერგიას არ აქვს გაზომვადი მასა, ხოლო მატერიას აქვს გაზომვადი მასა.
ენერგია და მატერია ორი ძალიან მნიშვნელოვანი სიდიდეა ფიზიკაში. ამ ცნებებს ძალიან მნიშვნელოვანი ადგილი უჭირავს ფიზიკის, ფარდობითობის თეორიის, ასტრონომიის, კოსმოლოგიის, ასტროფიზიკისა და ვარსკვლავური ევოლუციის სფეროებში. ძალზე მნიშვნელოვანია ამ ცნებების სოლიდური გაგება, რათა გამოირჩეოდეთ რომელიმე ამ სფეროში.
რა არის ენერგია?
ენერგია არაინტუიციური კონცეფციაა. ტერმინი "ენერგია" მომდინარეობს ბერძნული სიტყვიდან "energeia", რაც ნიშნავს ოპერაციას ან საქმიანობას.ამ გაგებით, ენერგია არის აქტივობის მექანიზმი. უფრო მეტიც, ენერგია არ არის პირდაპირ დაკვირვებადი რაოდენობა. თუმცა, ჩვენ შეგვიძლია მისი გამოთვლა გარე თვისებების გაზომვით.
ჩვენ შეგვიძლია ვიპოვოთ ენერგია მრავალი ფორმით. კინეტიკური ენერგია, თერმული ენერგია და პოტენციური ენერგია არის რამდენიმე. წარსულში ადამიანები ფიქრობდნენ, რომ ენერგია სამყაროში შენახული თვისებაა, მაგრამ ფარდობითობის სპეციალური თეორიის განვითარებამ შეცვალა ეს იდეა. ფარდობითობის თეორიამ კვანტურ მექანიკასთან ერთად აჩვენა, რომ ენერგია და მასა ურთიერთშემცვლელნი არიან. ამრიგად, წარმოიქმნება ენერგია - სამყაროს მასის კონსერვაცია.
სურათი 01: ელექტროენერგია არის ენერგიის ფორმა
თუმცა, როდესაც ბირთვული შერწყმა ან ბირთვული დაშლა არ არის, სისტემის ენერგია შენარჩუნებულია. კინეტიკური ენერგია არის ენერგია, რომელიც იწვევს ობიექტის მოძრაობას, ხოლო პოტენციური ენერგია წარმოიქმნება ობიექტში შენახული ენერგიისგან, ობიექტის პოზიციის, განლაგების ან მდგომარეობის გამო. უფრო მეტიც, თერმული ენერგია წარმოიქმნება ტემპერატურის გამო.
მეცნიერებს ჯერ კიდევ სჯერათ, რომ ამ სამყაროში არსებობს ენერგიის სხვა ტიპები, რომლებიც ჯერ კიდევ არ არის აღმოჩენილი. მათ დაასახელეს ეს ენერგია, როგორც ბნელი ენერგია და მათ სჯერათ, რომ ეს არის სამყაროს მთლიანი ენერგიის დიდი ნაწილი.
რა არის მატერია?
წარსულში მატერია იყო სხვა სახელი "მასალა". ამ კონტექსტში მატერია იყო ყველაფერი, რაც ხელშესახები იყო. თუმცა, როდესაც აინშტაინმა 1905 წელს ფარდობითობის თეორიის პოსტულაცია მოახდინა, თითქმის ყველაფერი კლასიკური ჩაიშალა. მან აჩვენა, რომ ტალღები ზოგჯერ ნაწილაკებად იქცევიან, ხოლო ნაწილაკები ტალღებად.ამრიგად, ეს ცნობილი იყო, როგორც ტალღა-ნაწილაკების ორმაგობა. მან გამოიწვია მასისა და ენერგიის გაერთიანება; ორივე ეს სიდიდე მატერიის ორი ფორმაა.
უფრო მეტიც, ჩვენ შეგვიძლია დავახარისხოთ მატერია მრავალი კრიტერიუმის მიხედვით. ფიზიკური ფორმის მიხედვით, ჩვენ შეგვიძლია დავყოთ ის, როგორც აირი, თხევადი, მყარი და პლაზმა. გამოვლენის მეთოდებით, ჩვენ შეგვიძლია გამოვყოთ იგი როგორც ჩვეულებრივი მატერია და ბნელი მატერია. უფრო მეტიც, გაზომილი რაოდენობის მიხედვით, იგი იყოფა ორ ტიპად, როგორც მასა და ტალღები.
სურათი 02: მატერიის სხვადასხვა მდგომარეობა და მათ შორის შესაძლო გადასვლები
ცნობილი განტოლება E=mc2 გვაძლევს ენერგიის რაოდენობას, რომელიც შეგვიძლია მივიღოთ მასის "m" ოდენობიდან.სამყაროში მატერიის რაოდენობა შენარჩუნებულია. გარდა ამისა, მზეზე რეაქციები იწვევს ბირთვულ შერწყმას, სადაც მასა ენერგიად გარდაიქმნება. მაღალი ენერგიის ფოტონების შეჯახება წარმოქმნის მატერია-ანტიმატერიის წყვილებს, სადაც ენერგია გარდაიქმნება მატერიად. ფარდობითობის თეორიაში მასა არ არის აბსოლუტური სიდიდე. დამკვირვებლის მიმართ მაღალი სიჩქარით მოძრავი მასა უფრო მეტ მასას აჩვენებს, ვიდრე მასა მოსვენებულ მდგომარეობაში.
რა განსხვავებაა ენერგიასა და მატერიას შორის?
ენერგია არის სამუშაოს შესრულების უნარი, ხოლო მატერია არის ნებისმიერი ნივთიერება, რომელსაც აქვს მასა და იკავებს სივრცეს მოცულობის გამო. ამრიგად, ენერგიასა და მატერიას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ენერგიას არ აქვს გაზომვადი მასა, ხოლო მატერიას აქვს გაზომვადი მასა. ანალოგიურად, ენერგიას არ აქვს მოცულობა, ხოლო მატერიას იკავებს გაზომვადი მოცულობა. აქედან გამომდინარე, ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარეობს კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი განსხვავება ენერგიასა და მატერიას შორის. ანუ; ენერგია არის ობიექტის თვისება, ხოლო მატერია არის ნებისმიერი ობიექტი, რომელსაც აქვს მასა და მოცულობა.
ქვემოთ მოცემული ინფოგრაფიკა აჩვენებს უფრო მეტ შედარებას ენერგიასა და მატერიას შორის განსხვავებასთან დაკავშირებით.
რეზიუმე – ენერგია მატერიის წინააღმდეგ
ენერგია და მატერია მჭიდროდ დაკავშირებული ტერმინებია. რაც მთავარია, მატერია მოდის ორი ფორმით, როგორც ენერგია და მასა. მატერია არის ნებისმიერი ნივთიერება, რომელსაც აქვს მასა და მოცულობა, მაგრამ ენერგია ნივთიერების თვისებაა. ამრიგად, ენერგიასა და მატერიას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ენერგიას არ აქვს გაზომვადი მასა, ხოლო მატერიას აქვს გაზომვადი მასა.
