Diferencia entre energía y materia

Diferencia Principal - Energía vs. Materia

La energía y la materia son dos conceptos fundamentales en física. Estos conceptos son profundos ya menudo abstractos. Por lo tanto, no es posible hacer una comparación clara y directa. Clásicamente, la materia se "define" como "cualquier cosa que tiene masa y ocupa espacio", mientras que la energía se describe como "la capacidad de realizar un trabajo". Sin embargo, estas no son descripciones completas. En un nivel básicopodríamos decir que la diferencia principal entre energía y materia es que materia se refiere a “objetos” mientras la energía se refiere a una propiedad que un objeto puede tener ^[1].

Que sucede

Es difícil dar una definición sencilla de “materia”^[1]. Como se mencionó anteriormente, la materia se ha descrito tradicionalmente como “cosas que tienen masa y ocupan espacio”. Sin embargo, hay varios problemas al tomar esto como una definición estricta. Por ejemplo, en la mecánica cuántica hay situaciones en las que técnicamente dos partículas podrían ocupar el mismo espacio. Por otro lado, hay partículas de intercambio de fuerza que tienen masa (como los bosones W y Z) que a menudo no se consideran "materia". A los efectos de este artículo, consideraremos que la materia son cosas hechas de quarks y leptones (una vez más, ¡esto no debe tomarse en serio porque potencialmente excluye a la materia oscura!).

Qué es energía

En términos generales, la energía se puede dividir en tres tipos: masa-energía, energía cinética y energía potencial. Masa-energía se refiere a la energía asociada con la masa de un objeto Si un objeto tiene una masa entonces la energía asociada con esa masa está dada por la famosa ecuación de Einstein que describe equivalencia masa-energía:

dónde es la velocidad de la luz en el vacío.

Einstein descubrió la relación fundamental entre masa y energía.

La energía cinética es la energía que tiene un objeto debido a su movimiento. Cuanto más rápido se mueve un objeto, más energía cinética tiene. En la física clásica, la energía cinética suele estar dada por . Sin embargo, en relatividad, la energía cinética se define en términos del momento del objeto, .

La energía potencial es la energía que tiene una partícula debido a la forma en que interactúa con otras partículas. Los diferentes tipos de energía potencial incluyen Energía potencial gravitacional (para partículas masivas en campos gravitatorios) y energía potencial eléctrica (para partículas cargadas en campos eléctricos).

los energía total para una partícula libre—es decir, una partícula que no interactúa (por lo que no tiene energía en forma de energía potencial), viene dada por la suma de las energías másica y cinética:

Podría decirse que el concepto más importante en la física clásica es el ley de la conservación de la energía. Esto establece que la energía total en un sistema aislado se conserva. Esto significa que la energía no se crea ni se destruye, sino que sólo se puede convertido de una forma a otra. Aunque la declaración suena cualitativa, tiene raíces matemáticas firmes en teorema de noether desarrollada por la matemática alemana Emmy Nother.

El trabajo de Emmy Noether (1882 - 1935) ayudó a revelar las leyes matemáticas que subyacen a la conservación de la energía.

Diferencia entre energía y materia

Definición básica:

Asunto describe un objeto.

Energía describe un propiedad que posee un objeto.

Definición clásica:

Tradicionalmente, asunto ha sido descrita como “cosas que tienen masa y ocupan espacio”.

Energía ha sido descrita como “la capacidad de hacer un trabajo”.

Referencias:

1. Strassler, M. (2012, 12 de abril). Materia y energía: una falsa dicotomía. Recuperado el 29 de septiembre de 2015, de Of Particular Significance:

Imagen de cortesía

“Albert Einstein” por Oren Jack Turner (Biblioteca del Congreso de los Estados Unidos) [Public Domain]a través de Wikimedia Commons

“Retrato de Emmy Noether”, autor desconocido [Public Domain]a través de Wikimedia Commons

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