Každý, kto študoval prírodné vedy na strednej škole, počul o pojme "zákon zachovania energie." V skutočnosti, on vám povie, že energia nemôže byť vytvorená alebo zničená; to môže byť prevedené iba z jednej formy na inú.
Táto definícia sa hodí tak dobre do nášho každodenného života, keď vidíte veci cez rovnakú šošovku. Poďme sa pozrieť na vaše auto s benzínovým motorom, napr.
Chemická energia zo spaľovania benzínu sa premení na tepelnú energiu, ktorá sa potom prevedie na mechanickú energiu.
Vezmite si príklad, kedy kameň padá z výšky, potenciálna energia je premenená na kinetickú energiu.
Rovnaká definícia platí pre hmotnosti, pretože hmotnosť môže byť ani vytvorená, ani zničená, môže byť prevedená iba z jednej formy na inú. Tento zákon je známy ako zákon zachovania hmoty.
Einstein prišiel s týmito zákonmi a dal nám slávny zákon zachovania hmoty-energie, ktorý bol usporiadaný symbolický rovnica - E = mc2 (energia ekvivalentná hmotnosti).
Ale môžeme s istotou povedať, že úspora energie právo je absolútna? Čo v prípade, že energia môže byť vytvorené?
Poďme sa pozrieť na 3 najpopulárnejšie argumentom proti zákonu zachovania energie. A pokúsiť sa vyvrátiť.
Vesmír sa rozpína veľmi rýchlo!
Ak nemôže byť vytvorená energie, ktorý sa živí expanziu vesmíru? Rozširujúci sa vesmír pri vysokej rýchlosti, a výskumníci našli približnú hodnotu 68 kilometrov za sekundu na Mpc.
Hovoriť v jednoduchých slov, sa vesmír rozpína rýchlejšie, než je rýchlosť svetla.
A nádherné aspektom tohto rozšírenia je, že sa zrýchľuje. Vzhľadom k tomu sa vesmír rozpína rýchlejšie s každú sekundu ako sekundu pred!
Výskumníci hovoria energiu za túto expanziu, "temná energia." Ale tam, kde to urobil temnú energiu? Bola už tam?
Niektorí vedci tvrdia, že expandujúci vesmír poháňal gravitačné potenciálnu energiu v ňom. S rozšírením vesmíru galaxie ďalej a ďalej od seba navzájom.
To znižuje gravitačné energie medzi nimi. Tento gravitačné energie je použitá pre expanziu vesmíru.
Naviac sa rozpínanie vesmíru je čím ďalej viac zima. Nové hviezdy nie sú tak horúce, ako ich predchodcovia, a sme svedkami tento trend v celom kozme.
Takže, áno, keď sa pozrieme na vesmír ako uzavretý systém, to sa riadi zákon zachovania energie.
Kvantová fyzika a zákon zachovania energie
Einstein a kvantová fyzika boli veľmi zlý prístup, pretože mnoho z princípov fyziky, ktoré, ako vieme, sú pracujúci v reálnom svete nemajú správať rovnakým spôsobom v kvantovom svete.
Keď elektróny sú nadšení, môžu prejsť na vyššie úrovne. Niels Bohr, Hans Kramers a John Slater navrholTieto elektróny sú momentálne porušila zákon zachovania energie.
Hovorili, že sa každý skok alebo energie je vytvorená alebo zničená elektrónov v priebehu celého procesu. Avšak, toto opäť bol vylúčený, pretože celková energia elektrónu pred a po začatí zostala nezmenená.
V skutočnosti, zákon zachovania energie v procese neporušuje.
kozmologická konštanta
Tretia téma nie je podobná tej, ktorej sme diskutovali vyššie. V predchádzajúcich prípadoch, zachovania energie bol považovaný za nepoužiteľný, ale ukázalo sa, že je chybná.
Avšak, keď budeme diskutovať kozmologická konštantaNie je zrušte.
Diskutovali sme, ako sa vesmír rozpína zrýchleným a ako temnej energie je považovaný za palivo expandovať.
Avšak, ak vieme, čo temná energia je a ako to vyzeralo?
No, vedci rozhodli zistiť hodnotu tmavej energie v dvoch smeroch. Prvá metóda sa na jej výpočet pomocou rovnice, a druhú metódu - priame meranie hodnoty.
Aj keď boli predložené dve hodnoty pre hodnotenie, to šokovalo všetky. Hodnota, ktorá môže byť vypočítaná s použitím fyzikálnych rovníc, bol na 120 o niekoľko rádov početnejšieNež namerané hodnoty.
To nie je malý rozdiel, a to opísal ako "najhorší teoretické predpovede v histórii fyziky." Nameraná hodnota sa označuje ako kozmologické konštantu.
Avšak skutočná hodnota kozmologické konštanty a je diskutovaná teraz kvôli merania použitej metódy.
Tak, to je obrovský rozpor vyzvaní vedca premýšľať o dôvode tohto rozdielu. A výsledkom je, že nakreslil, je, že niekde, milióny či miliardy rokov skôr, Zákon zachovania energie bolo porušené.
Jedná sa o veľmi riskantné, pretože poznámka o správnosti zákona zachovania energie.
Vedci sa domnievajú, že v určitom okamihu v histórii energia bola buď vytvorená alebo zničená, a to pri rešpektovaní princípu zachovania energie. To môže byť dôvodom, že tento posun v hodnote pozorovanej pomocou dvoch metódy výpočtu.
Napriek tomu to dokázať túto hypotézu, k dnešnému dňu žiadne relevantné údaje.
Takže teraz, z hľadiska vedy, zákon zachovania energie zostáva nezvratné, aj cez niektoré veľmi vážnych nároky na neho.