Nous expliquons ce que sont la matière et l'énergie, les caractéristiques de chacune et comment elles ont été étudiées. Aussi, la relation entre les deux.
Qu'est-ce que la matière et l'énergie ?
Notre univers entier est composé de la matière Oui énergie, sous ses nombreuses formes, présentations et capacités. En fait, les deux disciplines fondamentales avec lesquelles nous essayons de comprendre les lois fondamentales qui la régissent, la physique et la chimie, traitent des relations entre ces deux éléments : le substance qui compose les choses et leur capacité de transfert Chauffer ou faire un travail.
D'un point de vue intuitif, nous comprenons la matière comme ce que nous pouvons toucher, qui est concret et occupe une place dans l'univers. D'autre part, l'énergie ne peut pas être touchée, qui n'est perçue que dans ses différentes manifestations : chaleur, lumière, mouvement, etc. Les choses qui nous entourent ont en même temps une Masse propre et une quantité d'énergie variable, dépendant en grande partie de l'état dans lequel ils se trouvent.
Ce sont deux concepts fondamentaux, étroitement liés l'un à l'autre, entre lesquels il existe certaines équivalences.Par exemple, il est possible de transformer la masse en énergie, ce qui se produit quotidiennement à l'intérieur du étoiles, par des réactions nucléaires intenses, ou au sein de notre propre organismes, quand on décompose le aliments que nous ingérons et extrayons d'eux énergie chimique Pour nous garder en vie
La matière
La matière est ce qui compose les êtres vivants, les objets, l'air, etc.La matière est définie comme ce qui s'étend dans une certaine région de l'espace-temps, qui a une certaine quantité d'énergie et qui est soumis à changements dans le temps. Son nom vient du latin mère, "Mère", puisqu'il s'agit de la substance matrice des choses, c'est-à-dire de ce qui les origine ou les compose.
En général, la physique attribue trois caractéristiques ou propriétés fondamentales à la matière :
- Il a une masse spécifique, qui est mise en évidence dans un poids, une le volume et des dimensions quantifiables.
- Il occupe une place dans le espace, qui ne peut être occupé en même temps par un autre corps.
- S'attarde dans le la météoBien que pas forcément de la même manière : la glace est certes matière, et elle ne cesse de l'être lorsqu'elle fond ou lorsque l'eau qui la compose s'évapore. Ces changements dans votre condition physique (ou état de l'agrégation de la matière) dépendent de la quantité d'énergie dont vous disposez.
L'étude de la matière remonte à l'Antiquité classique et a occupé de nombreux penseurs et philosophes à travers l'histoire. En fait, ce sont les anciens Grecs qui ont formulé les premiers le théorie atomistique, c'est-à-dire ceux qui pensaient que la matière pouvait être composée de particules minuscules et indivisibles de différents types.
Cette idée a été sauvée beaucoup plus tard, dans le boom rationaliste du XVIIe siècle, et fut fondamentale dans le domaine des études de la chimie, héritière à son tour du alchimie médiéval.
Selon les modèles d'étude de physique actuels, seulement environ 5 % de l'univers appréciable est constitué de matière ordinaire, tandis que le soi-disant "matière noire« Dont le fonctionnement est encore inconnu, en occupe 23%. Ces derniers sont censés être une matière non massique, c'est-à-dire dépourvue de masse, dont la présence ne peut être perçue que par la manière dont ils affectent étoiles et l'énergie qui vous entoure.
Énergie
En physique, l'énergie est définie comme la capacité de faire un travail, c'est-à-dire d'agir, de surgir ou de se mettre en mouvement. Absolument tout corps Ils possèdent une certaine quantité d'énergie, liée à leur état de repos, de mouvement ou de vibration par exemple, mais qui se manifeste de manières très différentes.
Ainsi, il est possible de parler de plusieurs types d'énergie : énergie calorique, énergie chimique, énergie cinétique, énergie électrique, énergie potentielle, énergie interne, etc.
Le mot énergie vient du grec énergique, "Activité", terme apparu pour la première fois dans les écrits d'Aristote (384-322 av. J.-C.) au IVe siècle av. C., et repris par les naturalistes modernes et de la fin du Moyen Age.
Il a reçu de nombreux autres noms à travers l'histoire, tels que "force vivante" (vis-à-vis), "Pouvoir" ou encore "esprit", selon le contexte. Cela est en grande partie dû au fait que l'étude des différents types d'énergie a eu son origine séparément, car de plus en plus de formes d'énergie présentes dans l'univers ont été découvertes.
L'énergie peut être perçue, généralement, dans ses diverses manifestations, car dans l'abstrait, ce n'est pas quelque chose de perceptible. Au lieu de cela, la chaleur, la lumière, le mouvement ou l'activité peuvent être perçus à l'œil nu, et leurs effets sur la matière peuvent être étudiés sans difficulté. Ainsi, l'énergie deviendrait une grandeur physique, que l'on peut mesurer sous ses différentes apparences.
Nous devons également considérer que la quantité d'énergie dans le système il tend à être constant, de sorte qu'il ne peut pas être créé ou détruit, seulement transformé. En fait, il est en constante transformation : l'énergie chimique stockée dans les aliments est convertie en énergie mécanique lorsque nous nous déplaçons, ou en énergie électrique dans notre système nerveux.
De même, l'énergie électrique de la prise est convertie en énergie lumineuse lorsque l'on allume la lampe, ou en énergie thermique grâce au chauffe-eau.
Matière et énergie
Les relations entre la matière et l'énergie font l'objet d'études des physiciens depuis des siècles. Nous savons qu'un changement dans les niveaux d'énergie de la matière affecte sa forme et son état d'agrégation, ce que nous avons vu depuis que nous avons appris à fondre les métaux.
Plus tard, la connaissance de la chimie nous a permis de mieux comprendre comment transformer la matière : ne plus changer la configuration de ses particules, mais rompre les liens entre les particules. atomes et obtenir différentes substances.
En fait, la plus grande réussite de l'humanité à cet égard a été la découverte de la énergie atomique et sa manipulation à des fins pacifiques, c'est-à-dire dans la construction de centrales électriques dans lesquelles des atomes lourds fusionnent pour générer de grandes quantités d'énergie thermique.
Tout cela a été possible grâce aux théories d'Albert Einstein (1879-1955) et d'autres physiciens importants, et surtout leur formule pour l'équivalence entre la masse et l'énergie (E = mc2), connue sous le nom de Théorie de la relativité.