We leggen uit wat materie en energie zijn, de kenmerken van elk en hoe ze werden bestudeerd. Ook de relatie tussen de twee.
Wat zijn materie en energie?
Ons universum geheel getal is samengesteld uit materie ja Energie, in zijn vele vormen, presentaties en capaciteiten. In feite zijn de twee basisdisciplines waarmee we de fundamentele wetten proberen te begrijpen die het beheersen, de fysiek en de chemie, omgaan met de relaties tussen deze twee elementen: de substantie die dingen samenstelt en hun vermogen om over te dragen warmte of maak een functie.
Vanuit een intuïtief oogpunt begrijpen we materie als dat wat we kunnen aanraken, dat concreet is en een plaats inneemt in het universum. Aan de andere kant kan de energie niet worden aangeraakt, die alleen wordt waargenomen in zijn verschillende manifestaties: warmte, licht, beweging, enzovoort. De dingen om ons heen hebben tegelijkertijd een massa- eigen en een variabele hoeveelheid energie, grotendeels afhankelijk van de staat waarin ze zich bevinden.
Dit zijn twee fundamentele concepten, nauw met elkaar verbonden, waartussen zekere equivalenten bestaan.Het is bijvoorbeeld mogelijk om massa om te zetten in energie, iets dat dagelijks gebeurt in de sterren, door intense kernreacties, of in onze eigen organismen, wanneer we de . ontleden voedsel die we inslikken en eruit halen chemische energie Om ons in leven te houden
Materie
Materie is wat levende dingen, objecten, lucht en meer vormt.Materie wordt gedefinieerd als dat wat zich uitstrekt in een bepaald gebied van ruimte-tijd, dat een bepaalde hoeveelheid energie heeft en dat onderhevig is aan veranderingen in de tijd. De naam komt uit het Latijn mater, "Moeder", want het gaat om de substantie Matrix van dingen, dat wil zeggen van wat ze voortbrengt of samenstelt.
Over het algemeen kent de natuurkunde drie fundamentele kenmerken of eigenschappen toe aan materie:
- Het heeft een specifieke massa, wat blijkt uit a gewicht, een volume en meetbare afmetingen.
- Het neemt een plaats in in de ruimte, die niet tegelijkertijd door een ander lichaam kunnen worden ingenomen.
- blijft hangen in de weerHoewel niet per se op dezelfde manier: ijs is zeker materie, en het houdt niet op als het smelt of wanneer het water waaruit het bestaat verdampt. Deze veranderingen in uw lichamelijke conditie (of staat van materie aggregatie) hangt af van de hoeveelheid energie die je hebt.
De studie van materie dateert uit de klassieke oudheid en heeft door de geschiedenis heen vele denkers en filosofen bezig gehouden. In feite waren het de oude Grieken die voor het eerst de formuleerden atomistische theorie, dat wil zeggen, degenen die dachten dat materie zou kunnen zijn samengesteld uit kleine en ondeelbare deeltjes van verschillende typen.
Dit idee werd veel later gered, in de boom rationalist van de zeventiende eeuw, en was van fundamenteel belang op het gebied van de studie van de chemie, erfgenaam op zijn beurt van de alchimie middeleeuws.
Volgens de huidige natuurkundige studiemodellen bestaat slechts ongeveer 5% van het merkbare heelal uit gewone materie, terwijl de zogenaamde "donkere materie”Van wie de operatie nog onbekend is, beslaat 23%. De laatste wordt verondersteld een niet-massale vorm van materie te zijn, dat wil zeggen, verstoken van massa, waarvan de aanwezigheid alleen kan worden intuïtief door de manier waarop ze beïnvloeden sterren en de energie om je heen.
Energie
In de natuurkunde wordt energie gedefinieerd als het vermogen om werk te doen, dat wil zeggen te handelen, op te staan of in beweging te zetten. Absoluut alles lichamen Ze bezitten een bepaalde hoeveelheid energie, bijvoorbeeld gerelateerd aan hun rust, beweging of vibratie, maar die zich op heel verschillende manieren manifesteert.
Zo is het mogelijk om van vele soorten energie te spreken: calorische energie, chemische energie, Kinetische energie, elektrische energie, potentiële energie, interne energie, enz.
Het woord energie komt uit het Grieks energiek, "Activiteit", een term die voor het eerst verscheen in de geschriften van Aristoteles (384-322 voor Christus) in de vierde eeuw voor Christus. C., en heroverd door de moderne natuuronderzoekers en van de late middeleeuwen.
Het heeft in de loop van de geschiedenis vele andere namen gekregen, zoals "levende kracht" (vis leven), "Power" of zelfs "spirit", afhankelijk van de context. Dit is grotendeels te wijten aan het feit dat de studie van de verschillende soorten energie afzonderlijk hun oorsprong had, omdat er steeds meer vormen van energie in het universum werden ontdekt.
Energie kan in het algemeen worden waargenomen in zijn verschillende manifestaties, omdat het in abstracto niet iets waarneembaars is. In plaats daarvan kunnen warmte, licht, beweging of activiteit met het blote oog worden waargenomen, en hun effecten op materie kunnen zonder problemen worden bestudeerd. Zo zou energie een fysieke hoeveelheid worden, die we kunnen meten in zijn verschillende verschijningsvormen.
We moeten er ook rekening mee houden dat de hoeveelheid energie in de systeem het heeft de neiging constant te zijn, zodat het niet kan worden gecreëerd of vernietigd, alleen getransformeerd. In feite is het voortdurend in transformatie: de chemische energie die in voedsel is opgeslagen, wordt omgezet in mechanische energie wanneer we ons verplaatsen, of in elektrische energie in onze zenuwstelsel.
Evenzo wordt de elektrische energie van de stekker omgezet in lichtenergie wanneer we de lamp aandoen, of in warmte-energie dankzij de boiler.
Materie en energie
De relaties tussen materie en energie zijn al eeuwenlang onderwerp van studie door natuurkundigen. We weten dat een verandering in de energieniveaus van materie zijn vorm en aggregatietoestand beïnvloedt, wat we hebben gezien sinds we hebben geleerd metalen te smelten.
Later heeft de kennis van de scheikunde ons een veel beter begrip gegeven van hoe we materie kunnen transformeren: niet langer de configuratie van zijn deeltjes veranderen, maar de verbindingen tussen de deeltjes verbreken. atomen en krijg verschillende stoffen.
In feite is de grootste prestatie van de mensheid in dat opzicht de ontdekking van de... atoom Energie en de manipulatie ervan voor vreedzame doeleinden, dat wil zeggen, bij de bouw van energiecentrales waarin zware atomen samensmelten om grote hoeveelheden warmte-energie te genereren.
Dit alles was mogelijk dankzij de theorieën van Albert Einstein (1879-1955) en andere belangrijke natuurkundigen, en vooral hun formule voor de equivalentie tussen massa en energie (E = mc2), bekend als de Relativiteitstheorie.