Pagrindinis skirtumas tarp energijos ir materijos yra tas, kad energija neturi išmatuojamos masės, o materija turi išmatuojamą masę.
Energija ir materija yra du labai svarbūs fizikoje dydžiai. Šios sąvokos užima labai svarbią vietą fizikos, reliatyvumo teorijos, astronomijos, kosmologijos, astrofizikos ir žvaigždžių evoliucijos srityse. Labai svarbu gerai suprasti šias sąvokas, kad galėtumėte tobulėti bet kurioje iš tų sričių.
Kas yra energija?
Energija yra neintuityvi sąvoka. Terminas „energija“kilęs iš graikų kalbos žodžio „energeia“, reiškiančio veikimą arba veiklą. Šia prasme energija yra veiklos mechanizmas. Be to, energija nėra tiesiogiai stebimas dydis. Tačiau galime jį apskaičiuoti matuodami išorines savybes.
Galime rasti įvairių energijos formų. Kinetinė energija, šiluminė energija ir potenciali energija yra tik keletas. Anksčiau žmonės manė, kad energija yra išsaugota visatos savybė, tačiau specialiosios reliatyvumo teorijos plėtra šią idėją pakeitė. Reliatyvumo teorija kartu su kvantine mechanika parodė, kad energija ir masė yra pakeičiamos. Taigi atsiranda energija – visatos masės išsaugojimas.
01 pav. Elektra yra energijos forma
Tačiau kai nėra branduolių sintezės arba branduolio dalijimosi, sistemos energija išsaugoma. Kinetinė energija yra energija, sukelianti objekto judesius, o potenciali energija kyla iš objekte sukauptos energijos dėl objekto padėties, išdėstymo ar būsenos. Be to, šiluminė energija atsiranda dėl temperatūros.
Mokslininkai vis dar tiki, kad šioje visatoje yra ir kitų energijos rūšių, kurios dar turi būti atrastos. Jie priskyrė šią energiją tamsiajai energijai ir mano, kad ji sudaro didelę visos visatos energijos dalį.
Kas yra materija?
Anksčiau materija buvo kitas „medžiagos“pavadinimas. Šiame kontekste materija buvo viskas, kas buvo apčiuopiama. Tačiau 1905 m. Einšteinui paskelbus reliatyvumo teoriją, beveik viskas, kas klasika, žlugo. Jis toliau parodė, kad bangos kartais elgėsi kaip dalelės, o dalelės – kaip bangos. Taigi tai buvo žinoma kaip bangos dalelių dvilypumas. Tai atvedė į masės ir energijos sąjungą; abu šie dydžiai yra dvi materijos formos.
Be to, materiją galime suskirstyti į kategorijas pagal daugybę kriterijų. Pagal fizinę formą jį galime suskirstyti į dujas, skystą, kietą ir plazmą. Aptikimo metodais galime atskirti ją kaip normalią ir tamsiąją medžiagą. Be to, pagal išmatuoto dydžio tipą jis yra dviejų tipų: masė ir bangos.
02 pav.: skirtingos medžiagos būsenos ir galimi perėjimai tarp jų
Žymioji lygtis E=mc2 suteikia mums energijos kiekį, kurį galime gauti iš „m“masės. Visatoje materijos kiekis yra išsaugotas. Be to, reakcijos saulėje sukelia branduolių sintezę, kurios metu masė virsta energija. Didelės energijos fotonų susidūrimai sukuria materijos ir antimedžiagos poras, kuriose energija virsta medžiaga. Reliatyvumo teorijoje masė nėra absoliutus dydis. Masė, judanti dideliu greičiu stebėtojo atžvilgiu, parodys daugiau masės nei masė ramybės būsenoje.
Kuo skiriasi energija ir materija?
Energija yra gebėjimas atlikti darbą, o materija yra bet kokia medžiaga, kuri turi masę ir užima erdvę turėdama tūrį. Taigi, pagrindinis skirtumas tarp energijos ir materijos yra tas, kad energija neturi išmatuojamos masės, o materija turi išmatuojamą masę. Panašiai energija neturi tūrio, o materija užima išmatuojamą tūrį. Todėl iš to, kas pasakyta, yra dar vienas reikšmingas energijos ir materijos skirtumas. Tai yra; energija yra objekto savybė, o materija yra bet koks objektas, turintis masę ir tūrį.
Toliau pateiktame informaciniame paveikslėlyje parodyta daugiau palyginimų, susijusių su energijos ir materijos skirtumais.
Santrauka – energija prieš materiją
Energija ir materija yra glaudžiai susiję terminai. Dar svarbiau, kad materija būna dviejų formų: energija ir masė. Medžiaga yra bet kokia medžiaga, turinti masę ir tūrį, tačiau energija yra medžiagos savybė. Taigi pagrindinis skirtumas tarp energijos ir materijos yra tas, kad energija neturi išmatuojamos masės, o materija turi išmatuojamą masę.
