Hva er energilovene?

Energilovene som styrer samhandling mellom materie og energi, for eksempel overføring av varme fra det ene kroppen til et annet i det fysiske universet, er mest grunnleggende definert av de tre lovene om termodynamikk og Albert Einsteins oppdagelse av hans spesielle og generelle teorier omrelativt.Selve fysikken er bygd på disse lovene, så vel som de grunnleggende tre bevegelseslovene definert av Isaac Newton og først publisert i 1687, som forklarer samspillet mellom all materie.Feltet med kvantemekanikk som begynte å dukke opp i begynnelsen av det 20. århundre, klargjorde også spesielle omstendigheter for energilovene i en subatomisk skala, hvor mye av den moderne sivilisasjonen fra 2011 er grunnlagt. Et av de grunnleggende prinsippene for energilovene som er tydelig ved den første loven om termodynamikk, er at energi verken blir skapt eller ødelagt.Alle former for energi som lys eller lydenergi kan endres til andre former, og dette ble først avslørt på midten av 1800-tallet av arbeidet til James Joule, en banebrytende engelsk fysiker, hvoretter den grunnleggende energien, Joule, varnavngitt.Etter ti år med å tenke på arten av forholdet mellom materie og energi, publiserte Albert Einstein sin berømte formel i 1905 av E ' MC

2

, som uttalte at både materie og energi var versjoner av samme ting og kunne endres til tilhverandre også.Siden ligningen sier at energi (e) tilsvarer masse (m) ganger lyshastigheten (C ² ), sa det faktisk at hvis du hadde nok energi, kunne du konvertere den til masse, og hvis duAkselerert masse nok, kan du konvertere den til energi. Den andre loven i termodynamikk definerte energilovene ved å oppgi at i enhver aktivitet der energi ble brukt, dens potensial ble redusert, eller den ble mindre og mindre tilgjengelig for videre arbeid.Dette gjenspeilte prinsippet om entropi og forklarte hvor energi gikk da varme eller lys rømte inn i omgivelsene, som hadde forundret menneskeheten i århundrer.Entropi er ideen om at høye nivåer av konsentrert energi, som den i drivstoff før den brennes, til slutt spres ut i verdensrommet som avfallsvarme og ikke kan gjenvinnes.Det var i harmoni med den første loven om termodynamikk fordi energi ikke ble ødelagt, men tilgangen til den gikk tapt.

Den tredje loven om termodynamikk ble avklart i 1906 av forskning utført av Walther Nernst, en tysk kjemiker.Det avslørte at det var umulig å skape et område med rom eller materie der null energi eksisterte, noe som ville avkjøle regionen til lavest mulig temperatur av absolutt null.Dette støttet de første og andre lovene om termodynamikk ved at energien alltid ville være tilgjengelig i verdensrommet eller materie i noen grad, selv om den ikke kunne utnyttes for nyttig arbeid.

Einsteins oppdateringer om vår forståelse av energilovene gjorde mange moderneTeknologier mulig, for eksempel kjernekraft.I tillegg viste Newtons bevegelseslover forskere og ingeniører hvordan de skulle utnytte forholdet mellom materie og energi for å generere styrken og banen som er nødvendig for å sette satellitter i bane eller sende romprober til nærliggende planeter.Kvantemekanikk har bidratt til forståelsen av hvordan energi brukes og overføres til å lage teknologi som lasere, transistorer som er grunnlaget for alle datasystemer, og avansert medisinsk utstyr som magnetisk resonansavbildning (MRI).