エネルギーと事項の違い

エネルギーと物質の重要な違いは、エネルギーには測定可能な質量がないのに対し、物質には測定可能な質量があることです...。

エネルギーと物質の重要な違いは、エネルギーには測定可能な質量がないのに対し、物質には測定可能な質量があることです。

物理学では、エネルギーと物質が非常に重要な量です。これらの概念は、物理学、相対性理論、天文学、宇宙論、天体物理学、恒星進化論などの分野で非常に重要な位置を占めています。これらの分野で活躍するためには、これらの概念をしっかりと理解することが非常に重要です。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. エネルギーとは何か 3. 物質とは何か 4. 横並び比較 - エネルギーと物質の表形式 5. まとめ

エネルギーは何ですか？

エネルギーは直感的に理解できない概念です。エネルギー」という言葉は、ギリシャ語の「energeia」に由来し、動作や活動を意味します。その意味で、エネルギーは活動を支えるメカニズムであると言えます。さらに、エネルギーは直接観測できる量ではありません。しかし、外形的な特性を測定することで算出することができます。

私たちは、さまざまなエネルギーの形を見つけることができます。運動エネルギー、熱エネルギー、位置エネルギーなど、さまざまなエネルギーがあります。特殊相対性理論が発展する過程で、宇宙保存の考え方が変わってきた。相対性理論と量子力学は、エネルギーと質量が交換可能であることを示した。それゆえ、宇宙のエネルギー・質量保存が生じたのである。

図01：エネルギーとしての電気

しかし、核融合や核分裂がない場合、系のエネルギーは保存される。運動エネルギーは、物体の位置や配置、状態によって物体を動かすエネルギーであり、位置エネルギーは、物体の内部に蓄えられたエネルギーによって発生するものである。また、温度による熱エネルギーが発生します。

この宇宙には、まだ発見されていない別の種類のエネルギーが存在すると、科学者たちは今も考えている。彼らはこのエネルギーをダークエネルギーと呼び、宇宙の全エネルギーに占める割合が大きいと考えています。

質問(事項)は何ですか？

かつて、物質は「物質」の別名でした。この場合、物質とは目に見えるものすべてである。しかし、1905年にアインシュタインが相対性理論を発表したことで、古典的なものはほとんど崩壊してしまった。さらに、波が粒子として振る舞うこともあれば、粒子が波として振る舞うこともあると指摘した。このため、「波動-粒子二重性」と呼ばれている。それは、質量とエネルギーという2つの量の組み合わせにつながったのである。

さらに、私たちは多くの基準で物質を分類することができます。物理的な形態によって、気体、液体、固体、プラズマに分類される。検出方法によって、通常の物質と暗黒物質に分類することができます。さらに、測定する量の種類によって、質量と波動の2種類がある。

図02：物質のさまざまな状態とその間の遷移の可能性

有名な方程式E=mc2は、"m "という質量から得られるエネルギーの量を示しています。宇宙では、物質の量は保存されています。さらに、太陽での反応は核融合につながり、質量がエネルギーに変換される。高エネルギーの光子の衝突により、物質と反物質のペアが生成され、エネルギーが物質に変換される。相対性理論では、質量は絶対的な量ではない。観測者に対して高速で移動する質量は、静止している質量より大きくなる。