ההבדל העיקרי בין אנרגיה לחומר הוא שלאנרגיה אין מסה ניתנת למדידה ואילו לחומר יש מסה ניתנת למדידה.
אנרגיה וחומר הם שני גדלים חשובים מאוד בפיזיקה. מושגים אלו תופסים מקום חשוב מאוד בתחומי הפיזיקה, תורת היחסות, אסטרונומיה, קוסמולוגיה, אסטרופיזיקה ואבולוציה של כוכבים. זה חיוני ביותר להיות בעל הבנה מוצקה של מושגים אלה כדי להצטיין בכל אחד מהתחומים האלה.
מה זה אנרגיה?
אנרגיה היא מושג לא אינטואיטיבי. המונח "אנרגיה" מגיע מהמילה היוונית "energeia", שפירושה פעולה או פעילות.במובן זה, אנרגיה היא המנגנון מאחורי פעילות. יתר על כן, אנרגיה אינה כמות ניתנת לצפייה ישירה. עם זאת, נוכל לחשב אותו על ידי מדידת מאפיינים חיצוניים.
אנו יכולים למצוא אנרגיה בצורות רבות. אנרגיה קינטית, אנרגיה תרמית ואנרגיה פוטנציאלית הם למנות כמה. בעבר אנשים חשבו שאנרגיה היא תכונה משומרת ביקום, אך התפתחותה של תורת היחסות המיוחדת שינתה רעיון זה. תורת היחסות, יחד עם מכניקת הקוונטים, הראו שאנרגיה ומסה ניתנות להחלפה. לפיכך, מולידה את האנרגיה - שימור המוני של היקום.
איור 01: חשמל הוא סוג של אנרגיה
עם זאת, כאשר אין היתוך גרעיני או ביקוע גרעיני, האנרגיה של מערכת נשמרת. אנרגיה קינטית היא האנרגיה הגורמת לתנועות של עצם בעוד שאנרגיה פוטנציאלית נובעת מהאנרגיה האצורה בתוך עצם, עקב מיקומו, סידורו או מצבו של האובייקט. יתר על כן, אנרגיה תרמית נוצרת עקב טמפרטורה.
מדענים עדיין מאמינים שיש סוגים אחרים של אנרגיה ביקום הזה, שטרם התגלו. הם סיווגו את האנרגיה הזו כאנרגיה אפלה, והם מאמינים בה כחלק גדול מכלל האנרגיה של היקום.
מה זה עניין?
בעבר, החומר היה שם אחר ל"חומר". בהקשר הזה, החומר היה כל מה שהיה מוחשי. עם זאת, כאשר איינשטיין הניח את תורת היחסות ב-1905, כמעט כל דבר קלאסי התקלקל. הוא המשיך והראה שלעתים גלים מתנהגים כחלקיקים וחלקיקים מתנהגים כגלים.לפיכך, זה היה ידוע בתור דואליות גל חלקיקי. היא הובילה לאיחוד בין מסה לאנרגיה; שתי הכמויות הללו הן שתי צורות של חומר.
יתר על כן, אנו יכולים לסווג חומר לפי קריטריונים רבים. לפי הצורה הפיזית, אנו יכולים לסווג אותו כגז, נוזל, מוצק ופלזמה. על ידי שיטות זיהוי, אנו יכולים להפריד אותו כחומר רגיל וחומר אפל. יתרה מכך, לפי סוג הכמות הנמדדת, היא בשני סוגים, כמסה וגלים.
איור 02: מצבים שונים של חומר ומעברים אפשריים ביניהם
המשוואה המפורסמת E=mc2 נותנת לנו את כמות האנרגיה שאנו יכולים לקבל מכמות "m" של מסה.ביקום, כמות החומר נשמרת. יתר על כן, התגובות בשמש מובילות להיתוך גרעיני שבו מסה הופכת לאנרגיה. התנגשויות פוטון באנרגיה גבוהה מייצרות זוגות חומר-אנטי-חומר שבהם האנרגיה הופכת לחומר. בתורת היחסות, מסה אינה כמות מוחלטת. מסה הנעה במהירות גבוהה ביחס למתבונן תציג יותר מסה ממסה במנוחה.
מה ההבדל בין אנרגיה לחומר?
אנרגיה היא היכולת לעשות עבודה בעוד שחומר הוא כל חומר שיש לו מסה ותופס מקום על ידי בעל נפח. אז, ההבדל העיקרי בין אנרגיה לחומר הוא שלאנרגיה אין מסה מדידה, ואילו לחומר יש מסה מדידה. באופן דומה, לאנרגיה אין נפח בעוד שחומר תופס נפח מדיד. לכן, הנובע מהאמור לעיל הוא הבדל משמעותי נוסף בין אנרגיה לחומר. זה; אנרגיה היא תכונה של עצם, בעוד שחומר הוא כל עצם שיש לו מסה ונפח.
גרפיקת המידע למטה מציגה השוואות נוספות הקשורות להבדל בין אנרגיה לחומר.
סיכום – אנרגיה לעומת חומר
אנרגיה וחומר הם מונחים הקשורים זה לזה. חשוב מכך, החומר מגיע בשתי צורות כמו אנרגיה ומסה. חומר הוא כל חומר שיש לו מסה ונפח, אבל אנרגיה היא תכונה של חומר. לפיכך, ההבדל העיקרי בין אנרגיה לחומר הוא שלאנרגיה אין מסה ניתנת למדידה ואילו לחומר יש מסה ניתנת למדידה.
