Domanda:
Cos'è l'energia? Da dove proviene?
Anna
2011-01-16 16:15:40 UTC
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A parte la semplicistica spiegazione degli studenti universitari, non ho mai capito cosa sia veramente l'energia. Mi è stato detto che è qualcosa quando viene convertito da un tipo di qualcosa a un altro tipo, o "funziona", come definito da noi, ma cos'è quel qualcosa?

Inoltre, se la quantità totale di energia nell'universo è finita e non possiamo creare energia. Allora, da dove viene? Ho imparato dalla termodinamica dove va , ma da dove viene?

So che questo suona come qualcosa di banalmente semplice, ma ci sono così tante cose nel fisico universo e non riesco proprio a capire cosa sia. Forse è perché mi manca la comprensione matematica che non riesco a cogliere le cose sottili che l'universo sta facendo. Tuttavia, voglio capire cosa sta facendo. Come posso arrivare al punto di capire cosa sta facendo?

( Nota: ciò che mi ha spinto a chiedere questa è stata questa risposta. Sono temendo che mi lasciasse ulteriormente perplesso e rimasi seduto a fissare lo schermo per 10 minuti buoni.)

Il risparmio energetico può essere violato se viene violata la simmetria temporale.Questo accade nella vastità dello spazio dove l'energia oscura fa espandere lo spazio e il tempo più velocemente che mai.Ciò viola il risparmio energetico ed è consentito finché viene violata anche la simmetria temporale.
Otto risposte:
#1
+95
Luboš Motl
2011-01-16 17:20:27 UTC
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L'energia è qualsiasi quantità - un numero con le unità appropriate (nel sistema SI, Joule) - che si conserva come risultato del fatto che le leggi della fisica non dipendono dal tempo in cui si verificano i fenomeni, cioè come una conseguenza della simmetria tempo-traslazionale. Questa definizione, collegata al teorema fondamentale di Emmy Noether, è la più universale tra le definizioni accurate del concetto di energia.

Cos'è il "qualcosa"? Si può dire che è un numero con unità, una quantità dimensionale. Non posso dirti che l'energia è una patata o un altro oggetto materiale perché non lo è (sebbene, se immagazzinata nella benzina o in qualsiasi materiale "fisso", la quantità di energia è proporzionale alla quantità del materiale). Tuttavia, quando definisco qualcosa come un numero , in realtà è una definizione molto più accurata e rigorosa di qualsiasi definizione che includa le patate. I numeri sono molto più definiti e rigorosi delle patate, motivo per cui tutta la fisica si basa sulla matematica e non sulla cottura delle patate.

Secoli fa, prima che le persone apprezzassero il ruolo fondamentale della matematica in fisica, creduto ad es che il calore - una forma di energia - era un materiale chiamato flogisto . Ma molto, molto tempo fa, sono stati condotti esperimenti per dimostrare che un'immagine del genere non era valida. $ E = mc ^ 2 $ di Einstein ha in parte ravvivato l'idea - l'energia è equivalente alla massa - ma anche la massa in questa formula deve essere vista come un numero piuttosto che come qualcosa che è fatto di pezzi che possono essere "toccati".

L'energia ha molte forme - termini che contribuiscono all'energia totale - che sono più "concrete" del concetto stesso di energia. Ma la vera forza del concetto di energia è che è universale e non concreta: si può convertire energia da una forma all'altra. Questa molteplicità di forme non rende il concetto di energia mal definito in alcun senso.

A causa della relazione dell'energia con il tempo sopra, la definizione astratta di energia - l'Hamiltoniano - è un concetto che sa tutto sull'evoluzione del sistema fisico nel tempo (qualsiasi sistema fisico). Questo fatto è particolarmente evidente nel caso della meccanica quantistica in cui l'Hamiltoniano entra nelle equazioni del moto di Schrödinger o di Heisenberg, essendo posto uguale a una derivata temporale dello stato (o degli operatori).

L'energia totale è conservata ma è utile perché nonostante la conservazione del numero totale, l'energia può assumere molte forme, a seconda del contesto. L'energia è utile e ci consente di dire qualcosa sullo stato finale dallo stato iniziale anche senza risolvere il problema esatto di come appare il sistema in qualsiasi momento intermedio.

Il lavoro è solo un processo in cui l'energia viene trasformata da una forma (ad esempio l'energia immagazzinata negli zuccheri e nei grassi nei muscoli) a un'altra forma (l'energia potenziale del mobile quando viene portato all'8 ° piano della scala). È allora che "lavoro" è inteso come un concetto qualitativo. Quando è un concetto quantitativo, è la quantità di energia che è stata trasformata da una forma all'altra; nelle applicazioni pratiche, di solito si intende che è stato trasformato dai muscoli o dalla rete elettrica o da una batteria o da un altro "accumulo" in una forma di energia che è "utile" - ma ovviamente queste etichette di essere "utili" non sono parte della fisica, sono una parte dell'ingegneria o delle applicazioni (le nostre valutazioni soggettive).

#2
+17
Bernhard Heijstek
2011-01-16 16:42:06 UTC
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Non credo che la risposta sia banalmente semplice. Cercherò di dare una spiegazione. In molti problemi di fisica, ciò che ti viene fornito è lo stato iniziale e finale del sistema. Non sai (o forse nessuno lo sa) cosa succede tra questi due stati. Ora ci sono quantità che puoi misurare prima e dopo che il sistema ha subito questo cambiamento di stato. La domanda è: puoi prevedere alcune di queste quantità conoscendo le altre. Ricorda che non conosciamo il meccanismo con cui il sistema si muove da questi due stati. Ma se hai qualcosa noto come legge di conservazione, il problema diventa semplice. (Dicendo che una quantità è conservata, intendiamo che non cambia durante un processo). Supponi di avere qualche funzione magica che coinvolge le quantità, che dà lo stesso valore indipendentemente dallo stato del sistema, allora hai finito. Il valore della funzione che chiamiamo energia. E poiché il suo valore non cambia tra questi due stati, diciamo che è conservato.

Questo estratto è da Feynman Lectures:

C'è un fatto, o se tu desiderio, una legge, che governa tutti i fenomeni naturali conosciuti fino ad oggi. Non ci sono eccezioni note a questa legge, per quanto ne sappiamo è esatta. La legge si chiama conservazione dell'energia. Afferma che c'è una certa quantità, che chiamiamo energia, che non cambia nei molteplici cambiamenti che la natura subisce. Questa è un'idea molto astratta, perché è un principio matematico; dice che c'è una quantità numerica che non cambia quando succede qualcosa . Non è una descrizione di un meccanismo, o qualcosa di concreto; è solo uno strano fatto che possiamo calcolare un numero e quando finiamo di guardare la natura fare i suoi trucchi e calcolare di nuovo il numero, è lo stesso. (Qualcosa come l'alfiere su un quadrato rosso, e dopo un certo numero di mosse - dettagli sconosciuti - è ancora su qualche quadrato rosso. È una legge di questa natura.)

Quindi, essenzialmente, quasi tutta la fisica si basa su una quantità che nessuno è mai stato in grado di definire veramente da solo?
@Anna: Immagino che la stragrande maggioranza dei fisici sia in grado di definire l'energia in modo soddisfacente. Per alcune persone la definizione sarà pratica, in termini di formule che usi per calcolarla, mentre altri avranno un'idea astratta di cosa sia l'energia. Non importa davvero. Il fatto è che tutti i fisici, anche se sono infastiditi da un'apparente mancanza di definizione, sono in grado di usare l'energia per sviluppare teorie e analizzare insieme esperimenti, e per quanto mi riguarda, questo è tutto ciò di cui un concetto fisico deve essere utile . Se vai oltre, ti stai avventurando nella filosofia.
L'energia non è mai un'entità fondamentale di una teoria come lo sono le posizioni o le funzioni d'onda. L'energia si manifesta solo perché le nostre teorie hanno alcune simmetrie e si presenterebbe sempre indipendentemente dal tipo di teoria, purché contenga le simmetrie appropriate.
Vorrei anche sottoscrivere l'importante commento di Raskolnikov. L'energia non è qualcosa con cui si inizia mentre si costruisce una teoria; l'energia è una "ciliegina sulla torta" che si può scoprire per essere conservata. È dato da una formula fissa che può essere trovata e quando questa formula viene valutata in qualsiasi momento, il numero è sempre lo stesso. Non doveva affatto esistere. Tuttavia, l'energia è davvero speciale perché le informazioni sulla formula per l'energia sono equivalenti alle informazioni sul modo in cui il sistema si evolve nel tempo, quindi è un po 'più fondamentale di quanto suggerisce Raskolnikov.
La cosa grandiosa di Feynman è che quando non sapeva qualcosa, sapeva di non sapere qualcosa.
Sembra che Feynman affermi che la legge di conservazione dell'energia è osservata solo empiricamente.
@Jack come si arriva a questa conclusione?Puoi indicarmi un riferimento?
@Raskolnikov Non so se risponderai ........... Ma di che tipo di simmetria parlano tutti in fisica in tutti i tempi, puoi spiegarmi per favore?
@user253164: La simmetria è nel gergo della fisica un concetto ampio che è meglio descritto matematicamente dalla teoria dei gruppi.Ma provare a spiegare a parole con un esempio.Il nostro universo sembra avere la proprietà che non importa dove esegui un esperimento.Se lo fai nella tua stanza, in cucina o in laboratorio, dovrebbe portare agli stessi risultati.Ovviamente questa è un'astrazione.Le condizioni nella tua cucina non sono esattamente le stesse della tua stanza.Forse c'è vapore acqueo in cucina dal bollitore bollente e simili, che non sono nella tua stanza.
@user253164: Ma se fai astrazione di queste cose, se spogli un luogo alla sua nuda struttura che è solo lo spazio-tempo, allora ogni luogo in questo spazio-tempo è simile a qualsiasi altro.Questa è una simmetria e nello specifico diciamo che lo spazio-tempo è omogeneo.Questa simmetria implica che ci sarà una quantità fisica corrispondente che deve essere conservata negli esperimenti fisici.In caso contrario, è possibile utilizzare le differenze di questa quantità da un luogo all'altro per rilevare le disomogeneità.La quantità in questione qui è lo slancio.
@user253164: Avresti bisogno di leggere davvero un paio di libri sull'argomento per arrivare alla fine del concetto.Lo spazio di questi commenti, o anche le risposte, non possono rendergli giustizia completa.
#3
+9
Sklivvz
2011-01-16 16:43:08 UTC
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Per capire cos'è l'energia, è necessario comprendere il concetto di lavoro.

Il lavoro è definito come l'azione di una forza su un percorso.

$$ W = \ vec {F} \ cdot \ vec {d} $$

Cosa significa? Descrive come "esercitare" o "drenare" un'azione particolare. Ad esempio, immagina di sollevare verticalmente una borsa della spesa di $ 10 \ \ mathrm {kg} $ da $ 1 \ \ mathrm m $ . Questo richiede del lavoro, ed esattamente il seguente importo, dato dal peso del bagaglio per la distanza.

$$ W = \ vec {F} \ cdot \ vec {d} = Fd \ cos {0} = mgd = 10 \ \ mathrm {kg} \ times9.8 \ \ mathrm {m \ s ^ {- 2}} \ times1 \ \ mathrm m = 98 \ \ mathrm J $$

L'energia è classicamente definita come la capacità di un sistema fisico di svolgere un lavoro, o in altre parole: mentre svolgi il lavoro, scambi l'energia per qualche effetto fisico facendo il lavoro. O in altri termini ancora, esercitando una forza su una distanza si converte l'energia in lavoro.

Nel nostro esempio, è necessario utilizzare una qualche forma di energia per sollevare la borsa della spesa. La quantità di cui hai bisogno è esattamente la quantità di lavoro che abbiamo calcolato.

Cosa succede a questo lavoro? Viene nuovamente convertito in energia - in energia potenziale gravitazionale:

$$ U_ \ text {final} = U_ \ text {initial} + W $$ span >

o

$$ \ Delta U = U_ \ text {final} - U_ \ text {initial} = W = mgd $ $

che è la definizione classica di energia potenziale gravitazionale.

Quindi, in pratica, non vediamo o misuriamo mai l'energia direttamente. Quando l'energia cambia forma, si chiama lavoro, che possiamo misurare. Quindi il lavoro, in un certo senso, è un concetto di "trasporto" per l'energia. L'energia, d'altra parte, è come un "serbatoio" di lavoro in potenziale.

Perché l'energia è una quantità utile? Dopo tutto, il lavoro sembra essere una quantità più "fondamentale" da un punto di vista sperimentale.

La risposta a questa domanda sta nella legge di conservazione dell'energia. Il lavoro in sé descrive un cambiamento di energia, quindi non è una quantità conservata in sé a meno che non lo si incorpori nel concetto più generale di energia, che è conservato.

In effetti, possiamo derivare ampie aree di classico meccanica che utilizza la conservazione dell'energia come principio fondamentale, insieme al principio di minima azione.

Avvertenze

Nelle teorie più avanzate, la conservazione dell'energia è un materia molto più complicata e non si applica semplicemente come nel senso classico. Ad esempio in SR, l'energia può essere convertita in massa apparente e viceversa.

Ci sono anche proprietà matematiche molto interessanti dell'energia potenziale e della sua relazione con le forze e in particolare i campi di forze. Queste spiegazioni, sebbene siano molto più astratte e matematiche: presumo che tu voglia una spiegazione intuitiva e istintiva di cosa sia l'energia.

Se stai cercando la prima, per favore leggi questa domanda.

Sì, l'ho studiato, ma la cosa che stai trascurando è che cos'è questa quantità? Pensaci. Da dove viene questa capacità? Cosa ci permette di esercitare una forza in primo luogo? Cos'è quella x sconosciuta?
@Anna: Non capisco qual è la x che stai cercando. L'energia è ciò che ci permette di esercitare una forza. Con l'energia "zero" non puoi esercitare una forza.
Come ha detto LM, stavo cercando solo patate, non ce ne sono da trovare.
Questa è la versione Physics 101, ed è una * buona * risposta da avere a disposizione per i principianti.
#4
+3
Just Learning
2011-01-16 19:21:55 UTC
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L'energia è un modo conveniente per tenere conto della capacità di un sistema di svolgere un lavoro utile. Ci sono alcune qualifiche moderne che attribuiamo all'energia, principalmente che l'energia totale di un sistema chiuso è sempre conservata (a parte gli effetti cosmologici), il che è ora spiegato dall'uso della simmetria e dal teorema di Noether (come spiegato dai commenti di altri).

Per cercare di arrivare a una nozione quotidiana di energia più soddisfacente, è meglio ricorrere al concetto di lavoro utile e alla sua contabilità. Comprendiamo che esercitiamo uno sforzo (forza su una distanza) sollevando un oggetto da terra sulla parte superiore di un tavolo. Per una contabilità pratica, dobbiamo capire quanto impegno è stato speso. Fu questo tipo di problemi contabili che portarono i primi ingegneri al concetto di energia.

L'energia ci è utile solo se ha la capacità di cambiare la sua forma attuale in un'altra forma. Un modo in cui l'energia può cambiare è iniziare con l'energia potenziale e convertirla in energia cinetica. Ad esempio, considera l'energia statica immagazzinata nei legami di carbonio e idrogeno in un gallone di gas. Quell'energia di legame può essere rilasciata e convertita in energia cinetica utile, come causare il movimento relativo di un'auto. L'energia può anche passare dall'energia cinetica all'energia potenziale e svolgere un lavoro utile. Considera una palla che rotola su un tavolo; ha energia cinetica. Se la palla entra in collisione con una molla, la comprime e un fermo la afferra, la palla perderà la sua energia cinetica e la molla acquisirà energia potenziale.

Se l'energia è in una forma per noi inutile, la misuriamo in termini di entropia. In un sistema chiuso, esiste un valore massimo possibile di entropia ad esso associato. Se l'entropia di un sistema è inferiore alla sua massima entropia, allora quel sistema "non è in equilibrio" e ha ancora energia utilizzabile interna. Ciò significa che si può lavorare all'interno del sistema per aumentare la molteplicità degli stati (che è comunemente interpretato come disordine), convertendo quell'energia potenziale in energia cinetica interna a se stessa.

In termini quotidiani , pensiamo solo all'energia in termini del lavoro utile che se ne può ricavare . Quindi, quando parliamo di vendita di energia in un mercato dell'energia, ciò che viene scambiato è una merce che può essere utilizzata per funzionare. Esistono diversi modi in cui l'energia può essere immagazzinata, ma quando acquistiamo una certa quantità di energia, ci aspettiamo che ci consenta di svolgere determinati compiti in modo prevedibile.

Questa è una discussione un po 'semplificata. C'è molto di più che può essere aggiunto e sono necessari diversi chiarimenti. Non conosco il tuo livello di comprensione, quindi ho abbreviato la mia spiegazione.

#5
+2
Terry Bollinger
2012-03-30 03:37:24 UTC
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Wow, questa sarà una risposta rischiosa. Tuttavia, penso che potresti cercare una risposta più concettuale che matematica o filosofica, quindi ecco qui:

L'energia è cambiamento. Cioè, l'energia è presente se osserviamo le relazioni tra oggetti e campi che cambiano in qualche modo di momento in momento.

L'energia termica è solo una versione molto fine del cambiamento, espressa nel movimento di molte molecole il cui movimento medio è trascurabile.

L'energia potenziale è la possibilità di cambiamenti futuri. Richiede l'idea aggiuntiva che il cambiamento possa essere assorbito da una sorta di capacità simile a una molla, memorizzato per un certo periodo di tempo, quindi rilasciato di nuovo in futuro come modifica esplicita.

Questo effetto di archiviazione simile a una molla sempre sembra ridursi a una qualche forma di allungamento o compressione dei campi in modi in cui non vogliono andare. In questo modo, un orologio a pendolo vecchio stile con una chiave cattura il cambiamento esplicito (carica) sotto forma di sollecitazioni interessanti sui legami che tengono insieme gli atomi di metallo. Per l'energia nucleare i campi sono diversi, ma il concetto di estenderli o comprimerli in modi interessanti rimane più o meno lo stesso.

Infine, all'interno dell'idea di energia potenziale si trova un importante accenno alla relazione tra energia e massa. La massa è in un senso abbastanza reale l'ultima forma di energia potenziale. Nella materia, l'energia del passato è così ben salvaguardata dal rilascio che ci vuole una chiave straordinaria - in particolare una quantità e un tipo uguale di antimateria - per svolgerla completamente e rilasciare tutta la sua energia. Per la materia, sono le varie regole di conservazione infrangibili, come la conservazione della carica, che mantengono questa energia vincolata e non disponibile. Ma se dovesse apparire dell'antimateria che cancella il blocco, fai attenzione!

I fotoni, i quanti in costante movimento di campi elettromagnetici mutevoli, si avvicinano all'essere la forma di energia più pura possibile, con alcuni cavilli che non porterò qui. Non sorprende quindi che i fotoni siano la maggior parte di ciò che viene rilasciato quando materia e antimateria si annullano a vicenda.

Con questo, dovrei sottolineare ancora che questa non vuole essere una risposta matematica o filosofica. Tutto quello che cerco di trasmettere è che l'energia riguarda il cambiamento. Può essere un cambiamento in corso, come quando gli oggetti si muovono in ampi modi unidirezionali (cinetici) o microscopici multidirezionali (calore), oppure può essere un potenziale cambiamento. Quest'ultimo è un cambiamento che è stato catturato e nascosto in passato da campi di stress. La forma più estrema di energia potenziale, quella in cui il rilascio di energia è salvaguardato da profonde leggi di conservazione, è ciò che chiamiamo materia.

Quindi ha a che fare con l'entropia.Uno stato di bassa entropia può cambiare in uno stato di alta entropia, mentre due stati di entropia "ugualmente" alti di solito non cambieranno l'uno con l'altro.
"L'energia è cambiamento"?Penso che si potrebbe probabilmente sostenere un argomento più forte che l'energia è "ciò che non cambia", dato che è conservata.
I fotoni di solito non sono la maggior parte di ciò che viene rilasciato quando i barioni e gli antibarioni si annientano.
#6
+2
Jnan
2018-03-11 00:03:08 UTC
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L'energia è solo una quantità numerica che non cambia mai quando la natura cambia i suoi corsi. Essendo un'idea astratta può essere illustrata da un'analogia. E chi può farti divertire se non il signor Feynman. Nelle sue lezioni, Feynman ha fornito una straordinaria analogia con questo:

Immagina un bambino Dennis che ha dei blocchi che sono assolutamente indistruttibile e non può essere diviso in pezzi. Ciascuno è il file uguale all'altro. Supponiamo che abbia 28 blocchi. Sua madre lo mette con i suoi 28 blocchi in una stanza al inizio della giornata. Alla fine della giornata, essendo curioso, conta i blocchi con molta attenzione e scopre a legge fenomenica - non importa quello che fa con i blocchi, ci sono sempre 28 rimanenti! Questo continua per diversi giorni, fino a quando un giorno ci sono solo 27 isolati, ma un po 'indagando mostra che ce n'è uno sotto il tappeto: deve guardare ovunque per essere sicuri che il numero di blocchi non sia cambiato. Un giorno, tuttavia, il numero sembra cambiare: ci sono solo 26 blocchi. Un'indagine attenta indica che la finestra era aperta e guardando fuori si trovano gli altri due blocchi. Un altro giorno, un conteggio accurato indica che ci sono 30 blocchi! Questo provoca notevole costernazione, fino a quando non se ne rende conto Bruce venne in visita, portando i suoi blocchi con sé, e se ne andò alcuni a casa di Dennis. Dopo che ha smaltito l'extra blocchi, chiude la finestra, non fa entrare Bruce, e poi tutto va bene, finché una volta lei conta e trova solo 25 blocchi. Tuttavia, c'è una scatola in la stanza, una scatola dei giocattoli e la madre va ad aprire la scatola dei giochi, ma il ragazzo dice "No, non aprire la mia scatola dei giocattoli" e urla. Alla mamma non è permesso aprire la scatola dei giocattoli. Essere estremamente curiosa e un po 'ingegnosa, inventa uno schema!Lei sa che un blocco pesa tre once, quindi pesa la scatola in un momento in cui vede 28 blocchi e pesa 16 once. La prossima volta che desidera controllare, pesa di nuovo la scatola, sottrae sedici once e divide per tre.Scopre il seguente: enter image description here

Nel graduale aumento della complessità del suo mondo, lei trova un'intera serie di termini che rappresentano modi di calcolo quanti blocchi ci sono nei punti in cui non le è permesso guardare. Di conseguenza, trova una formula complessa, una quantità che deve essere calcolato, che rimane sempre lo stesso in lei situazione.

A causa dell'analogia di cui sopra, viene astratto il fatto che l'energia è una tale manifestazione di un numero che ha un gran numero di forme diverse ma non cambierà mai tranne che per entrare e uscire ...

#7
+1
Keith Allpress
2011-12-29 17:10:23 UTC
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L'energia è solo una parte di qualcos'altro che è molto più importante e che si chiama "Azione". C'è un adesivo per paraurti che dice "La fisica è dove si trova l'azione". Una delle quantità più importanti nell'universo è la costante di Planck e ha le unità di azione. (Joule sec). L'universo è progettato in modo tale che, indipendentemente da come le cose si muovono o cambiano la loro struttura, l'azione cambia rappresenta l'efficienza di quel cambiamento. O per metterla meglio, le probabilità che le cose accadano o esistano possono essere trovate tenendo conto di questa quantità chiamata "Azione". Dal principio di minima azione si possono derivare leggi di conservazione per quantità riconoscibili come energia, quantità di moto e momento angolare, è una conseguenza delle simmetrie coinvolte nel principio di azione. (Lubos lo ha detto meglio).

Ora sappiamo che di questi vari tipi di quantità conservate, l'energia si riferisce all'applicazione della forza (il caro vecchio Sir Isaac Newton l'ha capito) e quindi la cosa bella dell'energia è che può essere immagazzinato all'interno delle strutture organizzando una forza da immagazzinare. E così abbiamo cibo e carburante. E la chimica. E l'evoluzione.

I chimici non usano spesso l'energia direttamente nei calcoli, tuttavia, usano anche una sorta di principio di minimizzazione che coinvolge sia l'energia che un'altra quantità utile chiamata entropia che è una misura della quantità di libertà di scelta che permettiamo all'energia - questa misura è chiamata "energia libera" ed è ciò che permette di calcolare esattamente quali reazioni chimiche si verificheranno e in che misura. E così va. Questa energia libera non viene conservata, l'universo si sta esaurendo come una grande molla a orologeria.

Il big bang (se ci credi) è semplicemente uno stato precedente in cui la densità di energia era molto alta. Non significa necessariamente che l'universo fosse un singolo buco nero di dimensioni finite. La meccanica quantistica ci dice anche che esiste uno stato fondamentale per quasi tutto, compreso lo spaziotempo, quindi se c'è un vuoto c'è un'energia dello stato fondamentale. Tuttavia, in genere non vale la pena provare a creare una macchina per il moto perpetuo dal vuoto, nonostante le leggendarie pagine dei video di Youtube.

Una cosa che l'energia non è, è una specie di fluido cosmico. È solo una prospettiva su come può avvenire il cambiamento: la teoria della relatività di Einstein ci insegna che qualsiasi tipo di fluido cosmico, compresi i fluidi di illuminazione spirituale, è impossibile.

Causa effetto significa che c'è qualcosa di asimmetrico che è successo. L'asimmetria è strettamente associata all'idea di informazione, il problema del trasferimento di informazioni richiede che ci sia uno spostamento netto nello spazio e nel tempo. Le restrizioni sul trasferimento di informazioni sono le stesse di quelle sul trasferimento di energia e scopriamo che il movimento dell'energia diventa improvvisamente il movimento dei bit! Quindi conoscenza, energia, tempo e spazio devono essere considerati nella stessa immagine.

In primo luogo, la connessione tra energia e tempo è molto profonda. Non comprendiamo appieno il tempo ma sappiamo che il nostro senso del tempo reale richiede che ci sia una successione significativa di stati diversi, portiamo via gli orologi e il tempo perde letteralmente il suo significato in un tale contesto. Per l'energia pura, ogni giorno è il giorno della marmotta: esiste un periodo intrinseco associato agli stati energetici ma nessun senso di successione.

In che modo il tempo "reale" entra nell'immagine? Sappiamo che esiste un'opportunità nello spaziotempo per intervalli "temporali" tra eventi, in questa zona è possibile stabilire una successione di eventi che può mantenere una relazione di causa-effetto in tutti i quadri di riferimento. Ma questo non ci dà l'orologio stesso. I sistemi si impigliano anche durante la creazione di un ordine temporale, ma non è tutto chiaro.

Il risultato è che, proprio come c'è un costo energetico per fare le cose nel mondo, esiste anche un "costo" per i sistemi anche nel mondo che conosciamo: aspetti di quel mondo devono essere inconoscibili . È vero anche il contrario, se incontriamo un sistema che è instabile e può essere stabilizzato rilasciando energia specifica, allora la specificità di quell'energia significa che il momento in cui si verificherà l'evento è inconoscibile. Semplicemente non possiamo considerare un concetto come l'energia in isolamento - senza comprendere la natura di concetti come la conoscenza e il tempo. È un pacchetto.

Finalmente sistemi aperti attraverso i quali i flussi di energia sono in grado di mantenere gli orologi e stabilire un ordine temporale, quindi la vita è un fenomeno associato a flussi di energia instabili.

La spiegazione più semplice che io conosca del motivo per cui il tempo scorre in una direzione, è che gli eventi nella direzione opposta sono "non osservabili". So che suona come una tautologia, ma se mostri il perché non sono osservabili, allora hai una spiegazione migliore. Allo stesso modo l'energia positiva osservabile potrebbe avere nella sua controparte negativa un motivo per cui non è osservabile, ma ora non sono proprio qualificato per commentare, ho già superato di gran lunga i miei limiti.

#8
-3
abel
2011-01-16 22:23:46 UTC
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Che cos'è l'energia?
L'energia è la capacità di un sistema di funzionare.

Da dove viene?
Generalmente proviene da un'altra fonte di energia, poiché l'energia viene convertita da una forma all'altra .

Da dove viene in definitiva ?
Che il mio amico sia una domanda per Metafisica Area51 con una proposta.

-1 L'energia è la capacità di un sistema di funzionare. Cos'è il lavoro? Cambiamento di energia. Non è ciclico?
@Bernhard http: // en.wikipedia.org / wiki / Energy
D'accordo, che (in definitiva) questa è una domanda metafisica.
* :: sigh :: * Non è * una questione metafisica e anche nella versione classica il ciclo si interrompe perché c'è una definizione di lavoro che non dipende dall'energia: $ \ mathrm {d} W = \ vec {F} \ cdot \ mathrm {d} \ vec {s} $.Il fatto che sia necessaria una profonda comprensione per notare che questa quantità è importante non cambia il fatto che non dipenda da una definizione di energia.Usi questa definizione di lavoro per avviare la struttura del lavoro-è-trasferimento-energia-ed-energia-è-capacità-di-fare-lavoro dai meccanismi sottostanti.E questo è tutto prima di introdurre la definizione noetheriana.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 2.0 con cui è distribuito.
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