Hvis energi hverken kan skabes eller ødelægges, hvad er den ultimative energikilde?

Vi siger normalt, at den ultimative energikilde for jorden er solen. Så det betyder, at solen skaber energi, men ifølge loven om bevarelse af energi kan energi hverken skabes eller ødelægges, så hvordan kommer energien ind i solen?

Den ultimative energikilde i vores nuværende univers er Big Bang . Her er universets historie fra fortolkningen af astrofysiske data.

Al energi blev skabt i begyndelsen af tiden, som vi kender den, og da universet udvidede forskellige faser af partikler, dukkede op, skabt ud fra den energi. På tidspunktet for det moderne univers til højre for figuren blev energien fordelt enten i masse (kerneenergi er der) eller kinetisk energi eller kemisk energi i klumper af stof eller strålende energi. Masserne er organiseret i galakser og stjerner i dem. Solen er en af disse stjerner og fik energien fra det oprindelige Big Bang.

Det er bare et eksempel. Vi ved, at energi omdannes fra en form til en anden, men ikke skabes og ødelægges. Men det er forvirrende, fordi der skal være en ultimativ energikilde.

Astrofysikere har observeret og dokumenteret udseendet af denne energi, der i øjeblikket er låst inde i atomenergi og kemisk energi, i begyndelsen af universet, som vi kender det.

Hvordan oprettes energi i denne kilde?

Hvordan al den energi dukkede op omkring tid = nul, er et spørgsmål om teoretiske spekulationer.

Faktum er, at vi har en model hvor en gang energien dukkede op i begyndelsen af universet, kan vi forklare hele fremskridtet til vores nuværende energikilder.

Kommentarer

• Jeg er enig med dette svar, men der er også den energi, der skyldes Hubble-ekspansion, som ikke bare kan relateres til big bang. Advarslen er, at energiforøgelsen i universet forårsaget af Hubble-ekspansionen tilsyneladende ikke har nogen effekt på lokalt niveau, efter min bedste viden …
• Hubble-ekspansion er Big Bang.

Materie besidder energi fra Einsteins ligning $ E = mc ^ 2 $. Denne ligning beskriver, hvordan materie også er en form for energi og kan konverteres fra den ene form til den anden. Dette er præcis, hvordan solen er magt, i en proces kaldet Nuclear Fusion . Med denne idé i tankerne, tjek denne hypotese, kaldet Nul-energihypotese , der simpelthen siger, at stof er en positiv form af energi, og tyngdekraften er en negativ form for energi, den ene annullerer effektivt den anden og giver i alt 0. Dette er dog bare spekulation. Vi har i øjeblikket ikke svaret på dette spørgsmål, men i det mindste nu forhåbentlig forstå hvordan en materiel krop som solen kan producere energi. Solen har i sin levetid forvandlet 7% af dets stof til energi.Nogle ekstreme energikilder kan omfatte: Blå superkæmpestjerner – i det væsentlige en ekstremt kraftig sol Supernovaer – en øjeblikkelig frigivelse af mere energi end solen i sin levetid Kvasarer (og blasarer) – supermassive sorte huller, der affyrer stråler med høj energi gammastråler fra nord og sydpoler

Konceptuelt kan “energikilden” være det kvanteskum, der ligger til grund for den fire-dimensionelle rumtid.

Overvej Hawking-stråling, som er nettoemissionen fra et sort hul, der består af ikke-udslettede kvantepartikler. Disse partikler “dukker” spontant op fra kvanteskummet overalt som par, men tilintetgøres derefter næsten øjeblikkeligt med hinanden – undtagen i begivenhedshorisonten for et sort hul, hvor den ene falder i singulariteten og den anden undslipper.

Dette giver en nettoproduktion af energi, der tilsyneladende er “skabt” fra ingenting – men faktisk er nettoenergiforandringen i universet nul, da partiklen, der falder ned i det sorte hul, i det væsentlige er en “anti-partikel”, som mindsker energien i det sorte hul og afbalancerer dermed ligningen.

På den universelle skala er energi, som vi opfatter det, simpelthen den lokaliserede forskel mellem to positive energiniveauer (en, vi betragter som baseline, mod hvilken vi sammenligner den anden).

Imidlertid trækker entropi universet til den lavest afbalancerede energitilstand, som naturligvis er nul. Der er lokaliserede byområder af ikke-udslettede partikelklynger, som har kombineret sig til at danne nettoenergiværdier, som endnu ikke har eksisteret længe nok til at blive reduceret til ingenting. Vi kalder disse byområder “kvarker”, “atomer”, “molekyler”, “gas”, “støv”, “stjerner”, “planeter”, “blomster”, “mennesker” og “mus”.

Musene kører naturligvis hele showet.

Energi er tid.

For at give dig et forenklet koncept: Energi er det, der forbliver bevaret, når tiden går. Enhver virkning har en årsag, og enhver energitilstand svarer til en tidligere energitilstand af samme mængde. Energibesparelse betyder, at energi i slutningen af tiden vil være den samme som i starten. Og spørgsmålet: “hvad var der før energi?” viser sig at være: “hvad var før tiden?”

Kommentarer

• Dette svarer ikke ‘ t hvorfor værdien af universets energi er $ X $ snarere end $ Y $. Hvis universets samlede energi er andet end nul (selvom jeg antager, at du altid kan tilføje en konstant, så dette kan bare være en ikke-sequitir), tror jeg det ‘ s helt gyldigt at spørge, hvorfor det er, hvad det er.
• Interessant – det ‘ er ikke svaret, men giver et godt perspektiv for at forstå, hvorfor det ‘ er svært at svare på.
• Energi ER tid? De er tydeligvis forbundet via Noether, men jeg kan virkelig ikke ‘ ikke se, hvordan du kan retfærdiggøre at sige, at energi svarer til tid … Bestemt ikke mere end momentum er position … De er konjugerede variabler.

Når vi taler om energi, mener vi implicit evne til at udføre arbejde. Vi har et hierarki af energi, alt efter hvor godt det kan udnyttes at gøre dette. Og vi finder ud af, at dette er relateret til entropi, hvor ordnet tilstandene for en given mængde stof-energi er. Mens universets energi anses for at være stort set konstant, med nogle undtagelser relateret til dets ekspansion, vokser entropi altid. Dette har været forbundet i “rensningsaksiomet” til den øgede blanding af kvantetilstande https://plus.maths.org/content/purifying-physics-quest-explain-why-quantum-exists

Entropi er ansvarlig for tidens pil, det faktum at makroskopiske begivenheder er irreversible på trods af alle kvantebegivenheder er reversible – kun generel relativitetsteori integrerer tid, kvantefeltteori og standardmodel gør ikke. Hovedforsøget på at forene disse, strengteori, giver yderligere dimensioner til generelle relativiteter 4, men som “rulles sammen” og kun manifesteres ved meget små skalaer og høje energier, for eksempel i big bang, og når sorte huller kolliderer https://phys.org/news/2014-12-universe-dimensions.html Tid kunne være orientering af en manifold eller bran i et større rum, muligvis kolliderer med en anden.