Vilka är energilagarna?
De lagar om energi som styr interaktioner mellan materia och energi, såsom överföring av värme från en kropp till en annan i det fysiska universum, är mest grundläggande definierade av de tre lagarna i termodynamik och Albert Einsteins upptäckt av hans speciella och allmänna teorier omrelativitet.Fysiken i sig är byggd på dessa lagar, liksom de grundläggande tre rörelselagen som definierades av Isaac Newton och publicerades först 1687, vilket förklarar samspelet mellan all materia.Fältet för kvantmekanik som började dyka upp i början av 20 århundradet klargjorde också särskilda omständigheter för energilagarna i en subatomisk skala, på vilken mycket av modern civilisation från och med 2011 grundades.
En av de grundläggande principerna för lagarna för energi som framgår av den första termodynamiklagen är att energi varken skapas eller förstörs.Alla former av energi som ljus eller ljudenergi kan ändras till andra former, och detta avslöjades först i mitten av 1800-talet av James Joule, en banbrytande engelsk fysiker, varefter den grundläggande energienheten, The Joule, varsom heter.Efter tio års tänkt på arten av förhållandet mellan materia och energi publicerade Albert Einstein sin berömda formel 1905 av E ' MC2 , som uppgav att både materia och energi var versioner av samma sak och kunde ändras tillvarandra också.Eftersom ekvationen säger att energi (e) är lika med massan (m) gånger på ljusets hastighet (c 2 ), uppgav det att om du hade tillräckligt med energi kan du omvandla den till massa, och om duAccelererad massa tillräckligt, kan du omvandla den till energi.
Den andra lagen om termodynamik definierade energilagarna genom att säga att i alla aktiviteter där energi användes, dess potentiella minskade, eller den blev mindre och mindre tillgänglig för ytterligare arbete.Detta återspeglade principen om entropi och förklarade vart energi gick när värme eller ljus flydde in i omgivningen, som hade förundrat mänskligheten i århundraden.Entropi är idén att höga nivåer av koncentrerad energi, till exempel den i bränsle innan den bränns, så småningom sprids ut i rymden som spillvärme och inte kan återvinnas.Det var i harmoni med den första termodynamikens lag eftersom energi inte förstördes, men tillgången till den förlorades. Den tredje lagen om termodynamik klargjordes 1906 av forskning som genomfördes av Walther Nernst, en tysk kemist.Det avslöjade att det var omöjligt att skapa ett område i rymden eller materien där noll energi fanns, vilket skulle kyla regionen till lägsta möjliga temperatur på absolut noll.Detta stödde de första och andra lagarna i termodynamik genom att energi alltid skulle finnas i rymden eller materia till viss del, även om det inte kunde utnyttjas för användbart arbete. Einsteins uppdateringar om vår förståelse av lagarna som gjorde många moderna modernaTeknologier möjliga, till exempel kärnkraft.Newtons rörelselag visade också forskare och ingenjörer hur man utnyttjar förhållandet mellan materia och energi för att generera den kraft och bana som krävs för att sätta satelliter i bana eller skicka rymdprober till närliggande planeter.Kvantmekanik har bidragit till förståelsen för hur energi används och överförs för att skapa teknik som lasrar, transistorer som är grunden för alla datorsystem och avancerad medicinsk utrustning som magnetisk resonansavbildning (MRI).