כל מי שלמד מדע בתיכון, לא שמעו על המושג "חוק שימור האנרגיה." למעשה, הוא אומר לך כי האנרגיה לא ניתן ליצור או נהרסו; זה יכול להיות מועבר רק מצורה אחת לאחרת.
הגדרה זו מתאימה כל כך טובה לתוך חיי היומיום שלנו, כשאתה רואה את הדברים דרך העדשה. מבט בואו לעבר הרכב שלך עם מנוע בנזין, למשל.
אנרגיה כימית משריפת דלק מומרת לאנרגיה תרמית אשר מומר אז לאנרגיה מכנית.
קח לדוגמא את המקרה שבו אבן נופלת מגובה, האנרגיה הפוטנציאלית מומרת לאנרגיה קינטית.
אותה ההגדרה חלה על משקל, מאז המסה ניתן לא נוצרת ולא נהרסת, זה יכול להיות מומר רק מצורה אחת לאחרת. חוק זה נקרא חוק שימור המסה.
איינשטיין בא עם שני חוקים אלה ונתן לנו את החוק המפורסם של שימור במסה-אנרגיה, אשר הוסדרה משוואה סמלית - E = mc2 (משקל שווה אנרגיה).
אבל אנחנו יכולים לומר בודאות כי חוק שימור האנרגיה הוא מוחלט? מה אם ניתן ליצור את האנרגיה?
מבט בואו ב 3 הטיעון הפופולרי ביותר נגד חוק שימור האנרגיה. ולנסות להפריך אותם.
היקום מתפשט מהר מאוד!
אם האנרגיה לא ניתן ליצור, המזין את התפשטות היקום? הרחבת היקום במהירות גבוהה, וחוקרים מצאו ערך משוער 68 קילומטרים בשנייה Mpc.
כדי לומר במילים פשוטות, שהיקום מתפשט מהר יותר ממהירות האור.
וההיבט המרהיב של רחבה זו הוא שזה מאיץ. מאז שהיקום מתפשט מהר יותר עם כל שני משני לפני!
חוקרים מכנים אנרגיה מאחורי התרחבות זו, "אנרגיה אפלה". אבל מאיפה האנרגיה האפלה? היא כבר הייתה שם?
כמה חוקרים טוענים כי היקום מתרחב מופעל באנרגיה פוטנציאלית בתוכו. עם התפשטות היקום גלקסיות יותר ויותר רחוקות, רחוקות זו מזו.
זה מפחית את האנרגיה הכבידה ביניהם. אנרגיית הכבידה זו משמשת עבור התפשטות היקום.
יתר על כן, עם התפשטות היקום הולך יותר ויותר קר. כוכבים חדשים הם לא חמים כמו קודמיהם, ואנחנו רואים מגמה זו ברחבי היקום.
אז, כן, כאשר אנו בוחנים את היקום כמערכת סגורה, שהיא מצייתת לחוק שימור האנרגיה.
פיזיקה קוונטית ואת חוק שימור האנרגיה
איינשטיין והפיזיקה הקוונטית היו מאוד רע בגישה, כפי שרבים עקרונות הפיזיקה, אשר, כפי שאנו מכירים, פועלים בעולם האמיתי אינם מתנהגים באותה צורה בעולם הקוונטים.
כאשר אלקטרונים נרגשים, הם יכולים לקפוץ לרמות גבוהות יותר. נילס בוהר, הנס קרמר וג'ון סלייטר הציעאלקטרונים אלו לרגע מפרים את חוק שימור האנרגיה.
הם אמרו כי עם כל קפיצה או אנרגיה נוצרת או נהרס על ידי אלקטרונים בתהליך כולו. עם זאת, שוב זה לא נכלל כי האנרגיה הכוללת של האלקטרון לפני ואחרי ההתחלה נותרת ללא שינוי.
למעשה, חוק שימור האנרגיה בתהליך אינו מפר.
הקבוע הקוסמולוגי
הנושא השלישי הוא לא דומה לזה עליהם עמדנו לעיל. במקרים קודמים, שימור האנרגיה נחשב מיותר, אבל זה התברר להיות שגוי.
עם זאת, כאשר אנו דנים הקבוע הקוסמולוגילא ברור זה.
שוחחנו על כך שהיקום מתפשט בבית אנרגיה אפלה מואצת ואיך נחשב הדלק להתרחב.
עם זאת, אם אנחנו יודעים מה האנרגיה האפלה היא ואיך זה נראה?
ובכן, מדענים החליטו למצוא את הערך של האנרגיה האפלה בשתי דרכים. השיטה הראשונה הייתה לחשב אותו באמצעות המשוואה, והשיטה השנייה - מדידה ישירה של הערך.
וכאשר שני הערכים הוגשו להערכה, זה זעזע את כולם. הערך זה יכול להיות מחושב באמצעות המשוואות הפיסיות, היה על 120 סדרי גודל יותרמהערך הנמדד.
זה לא הבדל קטן, ותיאר אותו כך: "התחזית התיאורטית הגרוע ביותר בהיסטוריה של הפיזיקה." הערך שנמדד היה לכנות את הקבוע הקוסמולוגי.
עם זאת, הערך האמיתי של הקבוע הקוסמולוגי, והוא נדון עכשיו בגלל שיטת המדידה המשמשת.
לפיכך, זהו פער עצום מתבקש המדענים לחשוב על הסיבה להבדל זה. והתוצאה היא שהם משכו הוא כי איפשהו, מיליונים או מיליארדים של שנים, החוק לשימור אנרגיה הופר.
זוהי אמירה מאוד מסוכנת בגלל התקינות של חוק שימור אנרגיה.
חוקרים מאמינים כי בשלב כלשהו בהיסטוריה, את האנרגיה או נוצרה או נהרסת, לא לכבד את עיקרון שימור האנרגיה. זה עשוי להיות הסיבה כי להסיט כאלה בשווי נצפה באמצעות שתי שיטות החישוב.
אף על פי כן זה כדי להוכיח השערה זו, עד כה, אין נתונים רלוונטיים.
אז, לעת עתה, מנקודת המבט של המדע, חוק שימור האנרגיה עדיין נשאר ניצחת, למרות כמה טענות מאוד קשות לזה.