A legfontosabb különbség az energia és az anyag között, hogy az energiának nincs mérhető tömege, míg az anyagnak mérhető tömege van.
Az energia és az anyag két nagyon fontos mennyiség a fizikában. Ezek a fogalmak nagyon fontos helyet foglalnak el a fizika, a relativitáselmélet, a csillagászat, a kozmológia, az asztrofizika és a csillagfejlődés területén. Rendkívül fontos, hogy alaposan megértsük ezeket a fogalmakat annak érdekében, hogy bármelyik területen kitűnjünk.
Mi az energia?
Az energia nem intuitív fogalom. Az „energia” kifejezés a görög „energeia” szóból származik, ami működést vagy tevékenységet jelent. Ebben az értelemben az energia egy tevékenység mögötti mechanizmus. Ráadásul az energia nem közvetlenül megfigyelhető mennyiség. Kiszámíthatjuk azonban külső tulajdonságok mérésével.
Az energiát sokféle formában találhatjuk meg. A kinetikus energia, a hőenergia és a potenciális energia csak néhányat említsünk. Korábban az emberek azt hitték, hogy az energia a világegyetem konzervált tulajdonsága, de a speciális relativitáselmélet fejlődése megváltoztatta ezt az elképzelést. A relativitáselmélet a kvantummechanikával együtt megmutatta, hogy az energia és a tömeg felcserélhető. Így keletkezik az univerzum energia – tömegmegmaradása.
01. ábra: A villamos energia az energia egyik formája
Ha azonban nincs jelen magfúzió vagy maghasadás, a rendszer energiája megmarad. A kinetikus energia az az energia, amely egy tárgy mozgását okozza, míg a potenciális energia az objektumban tárolt energiából származik, a tárgy helyzete, elrendezése vagy állapota miatt. Ráadásul a hőmérséklet miatt hőenergia keletkezik.
A tudósok még mindig úgy vélik, hogy vannak más típusú energia is ebben az univerzumban, amelyeket még fel kell fedezni. Ezt az energiát a sötét energia kategóriába sorolták, és úgy vélik, hogy az univerzum teljes energiájának nagy része.
Mi az anyag?
Régebben az anyag az „anyag” másik neve volt. Ebben az összefüggésben az anyag volt minden, ami kézzelfogható volt. Azzal azonban, hogy Einstein 1905-ben felállította a relativitáselméletet, szinte minden klasszikus összeomlott. A továbbiakban bemutatta, hogy a hullámok néha részecskékként, a részecskék pedig hullámként viselkedtek. Így ezt hullám-részecske kettősségnek nevezték. Ez vezetett a tömeg és az energia egyesüléséhez; mindkét mennyiség az anyag két formája.
Sőt, az anyagokat számos szempont szerint kategorizálhatjuk. Fizikai formája szerint gáz, folyékony, szilárd és plazma kategóriába sorolhatjuk. Detektálási módszerekkel elkülöníthetjük normál anyagként és sötét anyagként. Ráadásul a mért mennyiség típusa szerint kétféle, tömeg és hullám.
02. ábra: Az anyag különböző állapotai és lehetséges átmenetek közöttük
A híres E=mc2 egyenlet megadja azt az energiát, amelyet „m” tömegű tömegből nyerhetünk. Az univerzumban az anyag mennyisége megmarad. Ezenkívül a napban végbemenő reakciók magfúzióhoz vezetnek, ahol a tömeg energiává alakul. A nagy energiájú fotonütközések anyag-antianyag párokat hoznak létre, ahol az energia anyaggá alakul. A relativitáselméletben a tömeg nem abszolút mennyiség. A megfigyelőhöz képest nagy sebességgel mozgó tömeg nagyobb tömeget mutat, mint a nyugalmi tömeg.
Mi a különbség az energia és az anyag között?
Az energia a munkavégzés képessége, míg az anyag bármilyen anyag, amelynek tömege van, és térfogata miatt foglal helyet. Tehát a legfontosabb különbség az energia és az anyag között az, hogy az energiának nincs mérhető tömege, míg az anyagnak mérhető tömege van. Hasonlóképpen, az energiának nincs térfogata, míg az anyag mérhető térfogatot foglal el. Ezért a fentiekből fakadó másik jelentős különbség az energia és az anyag között. Azaz; Az energia egy objektum tulajdonsága, míg az anyag minden olyan tárgy, amelynek tömege és térfogata van.
Az alábbi infografika további összehasonlításokat mutat az energia és az anyag közötti különbséggel kapcsolatban.
Összefoglaló – Energia vs anyag
Az energia és az anyag szorosan összefüggő fogalmak. Ennél is fontosabb, hogy az anyag két formában létezik: energia és tömeg. Az anyag minden olyan anyag, amelynek tömege és térfogata van, de az energia egy anyag tulajdonsága. Ezért a legfontosabb különbség az energia és az anyag között az, hogy az energiának nincs mérhető tömege, míg az anyagnak mérhető tömege van.
