能量(energy)和問題(matter)的區別

能量和物質是物理學中的兩個基本概念。這些概念是深刻的,往往是抽象的。因此,不可能作出明確、直接的比較。經典上,物質被“定義”為“任何有質量並佔據空間的東西”,而能量被描述為“做功的能力”。然而,這些都不是完整的描述。在一個基本的層面上,我們可以說,能量和物質之間的主要區別在於,物質指的是“物體”,而能量指的是物體可以擁有的屬性[1]。...

主要區別-能量與物質

能量和物質是物理學中的兩個基本概念。這些概念是深刻的,往往是抽象的。因此,不可能作出明確、直接的比較。經典上,物質被“定義”為“任何有質量並佔據空間的東西”,而能量被描述為“做功的能力”。然而,這些都不是完整的描述。在一個基本的層面上,我們可以說,能量和物質之間的主要區別在於,物質指的是“物體”,而能量指的是物體可以擁有的屬性[1]。

什麼是問題(matter)?

很難給“物質”下一個直截了當的定義[1]。如上所述,物質在傳統上被描述為“具有質量並佔據空間的東西”。然而,把它作為一個嚴格的定義有幾個問題。例如,在量子力學中,兩個粒子在技術上可以佔據同一空間。另一方面,還有一些具有質量的力交換粒子(如W和Z玻色子),它們通常不被認為是“物質”。在本文中,我們將把物質看作是由誇克和輕子組成的物質(同樣,這一點不應該被認真對待,因為它可能排除暗物質!)。

什麼是能量(energy)?

Broadly speaking, energy can be divided into three types: mass-energy, kinetic energy, and potential energy. Mass-energy refers to the energy associated with the mass of an object. If an object has a mass  , then the energy associated with that mass is given by Einstein’s famous equation describing mass-energy equivalence:

where  is the speed of light in a vacuum.

Difference Between Energy and Matter - Albert_Einstein

Einstein discovered the fundamental relati***hip between mass and energy.

Kinetic energy is the energy that an object has due to its motion. The faster an object moves, the more kinetic energy it has. In classical physics, kinetic energy is often given by  . However, in relativity, kinetic energy is defined in terms of the object’s momentum, .

勢能是一個粒子由於與其他粒子相互作用而產生的能量。不同型別的勢能包括重力勢能(對於引力場中的大質量粒子)和電勢能(對於電場中的帶電粒子)。

The total energy for a free particle—i.e. a particle that does not interact (so that it has no energy in the form of potential energy), is given by the sum of mass and kinetic energies:

可以說,經典物理學中最重要的概念是能量守恆定律。這說明孤立系統的總能量是守恆的。這意味著能量不能被創造或毀滅,而是隻能從一種形式轉化為另一種形式。雖然這句話聽起來是定性的,但它在德國數學家艾美·諾瑟(Emmy Nother)提出的Noether定理中有著堅實的數學根基。

Difference Between Energy and Matter - Emmy_Noether

Work by Emmy Noether (1882 – 1935) helped reveal the mathematical laws underlying the c***ervation of energy.

能量(energy)和問題(matter)的區別

基本定義:

物質描述物體。

能量描述一個物體所具有的一種性質。

經典定義:

傳統上,物質被描述為“有質量和佔據空間的東西”。

能量被描述為“做功的能力”。

 

參考文獻:

  1. 斯特拉斯勒,M(2012年4月12日)。物質和能量:錯誤的二分法。2015年9月29日檢索自具有特殊意義的:

Image Courtesy

“Albert Einstein” by Oren Jack Turner (United States Library of Congress) [Public Domain], via Wikimedia Comm***

“艾美·諾特肖像”,作者不詳[公共領域],透過維基媒體共享

  • 發表於 2021-06-27 07:28
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