Nøkkelforskjellen mellom energi og materie er at energi ikke har noen målbar masse, mens materie har en målbar masse.
Energi og materie er to svært viktige størrelser i fysikk. Disse konseptene har en svært viktig plass innen fysikk, relativitetsteori, astronomi, kosmologi, astrofysikk og stjernenes evolusjon. Det er ekstremt viktig å ha en solid forståelse av disse konseptene for å utmerke seg på noen av disse feltene.
Hva er energi?
Energi er et ikke-intuitivt konsept. Begrepet "energi" kommer fra det greske ordet "energeia", som betyr drift eller aktivitet. Slik sett er energi mekanismen bak en aktivitet. Dessuten er energi ikke en direkte observerbar størrelse. Vi kan imidlertid beregne det ved å måle eksterne egenskaper.
Vi kan finne energi i mange former. Kinetisk energi, termisk energi og potensiell energi er for å nevne noen. Tidligere trodde folk energi var en bevart egenskap i universet, men utviklingen av den spesielle relativitetsteorien endret denne ideen. Relativitetsteorien, sammen med kvantemekanikk, viste at energi og masse er utskiftbare. Dermed gir opphav til energien – massebevaring av universet.
Figur 01: Elektrisitet er en form for energi
Men når kjernefysisk fusjon eller kjernefysisk fisjon ikke er tilstede, blir energien til et system bevart. Kinetisk energi er energien som forårsaker bevegelsene til et objekt mens potensiell energi oppstår fra energien som er lagret i et objekt, på grunn av objektets posisjon, arrangement eller tilstand. Dessuten oppstår termisk energi på grunn av temperatur.
Forskere tror fortsatt at det finnes andre typer energi i dette universet, som ennå ikke er oppdaget. De har kategorisert denne energien som mørk energi, og de tror den er en stor andel av den totale energien i universet.
Hva er materie?
Tidligere var materie et annet navn for «materiale». I denne sammenhengen var materie alt som var håndgripelig. Men da Einstein postulerte relativitetsteorien i 1905, brøt nesten alt klassisk sammen. Han fortsatte med å vise at bølger noen ganger oppførte seg som partikler og partikler oppførte seg som bølger. Dermed ble dette kjent som bølge-partikkel-dualiteten. Det førte til foreningen mellom masse og energi; begge disse mengdene er to former for materie.
Vi kan dessuten kategorisere stoff etter mange kriterier. Etter den fysiske formen kan vi kategorisere det som gass, væske, fast stoff og plasma. Ved påvisningsmetoder kan vi skille det som vanlig materie og mørk materie. Dessuten, etter typen av målt mengde, er den i to typer, som masse og bølger.
Figur 02: Ulike tilstander av materie og mulige overganger mellom dem
Den berømte ligningen E=mc2 gir oss mengden energi vi kan få fra "m" masse. I universet er mengden materie bevart. Videre fører reaksjonene i solen til en kjernefysisk fusjon hvor masse omdannes til energi. Høyenergifotonkollisjoner produserer materie-antimaterie-par der energi forvandles til materie. I relativitetsteorien er ikke masse en absolutt størrelse. En masse som beveger seg med høy hastighet i forhold til observatøren vil vise mer masse enn en masse i hvile.
Hva er forskjellen mellom energi og materie?
Energi er evnen til å utføre arbeid mens materie er et hvilket som helst stoff som har masse og tar opp plass ved å ha volum. Så nøkkelforskjellen mellom energi og materie er at energi ikke har noen målbar masse, mens materie har en målbar masse. På samme måte har energi ikke noe volum mens materie opptar et målbart volum. Derfor, som stammer fra det ovennevnte, er en annen betydelig forskjell mellom energi og materie. Det er; energi er en egenskap til et objekt, mens materie er ethvert objekt som har masse og volum.
Infografikken nedenfor viser flere sammenligninger relatert til forskjellen mellom energi og materie.
Summary – Energy vs Matter
Energi og materie er nært beslektede termer. Enda viktigere, materie kommer i to former som energi og masse. Materie er ethvert stoff som har en masse og et volum, men energi er en egenskap til et stoff. Derfor er hovedforskjellen mellom energi og materie at energi ikke har noen målbar masse, mens materie har en målbar masse.
