Wenn Energie weder erzeugt noch zerstört werden kann, was ist die ultimative Energiequelle?

Wir sagen normalerweise, dass die Sonne die ultimative Energiequelle für die Erde ist. Das bedeutet also, dass die Sonne Energie erzeugt, aber nach dem Gesetz der Energieerhaltung kann Energie weder erzeugt noch zerstört werden. Wie kommt die Energie in die Sonne?

Die ultimative Energiequelle in unserem gegenwärtigen Universum ist der Urknall . Hier ist eine Geschichte des Universums aus der Interpretation astrophysikalischer Daten.

Die gesamte Energie wurde zu Beginn der Zeit, wie wir sie kennen, erzeugt, und als sich das Universum ausdehnte, erschienen verschiedene Stadien von Partikeln, die aus dieser Energie erzeugt wurden. Zur Zeit des modernen Universums rechts in der Abbildung wurde die Energie entweder in Masse (Kernenergie ist vorhanden) oder kinetische Energie oder chemische Energie in Materieklumpen oder Strahlungsenergie aufgeteilt. Die Massen sind in Galaxien und Sternen in ihnen organisiert. Die Sonne ist einer dieser Sterne und hat die Energie des Ur-Urknalls erhalten.

Das ist nur ein Beispiel. Wir wissen, dass Energie von einer Form in eine andere umgewandelt, aber nicht erzeugt und zerstört wird. Das ist jedoch verwirrend, da es eine ultimative Energiequelle geben muss.

Astrophysiker haben das Auftreten dieser Energie beobachtet und dokumentiert, die derzeit in der Kernenergie eingeschlossen ist und chemische Energie am Anfang des Universums, wie wir es kennen.

Wie wird in dieser Quelle Energie erzeugt?

Wie all diese Energie um die Zeit = Null erschien, ist eine Frage theoretischer Spekulationen.

Tatsache ist, dass wir ein Modell haben Wo einmal die Energie am Anfang des Universums erschienen ist, können wir unseren heutigen Energiequellen den gesamten Fortschritt erklären.

Kommentare

• Ich stimme zu Diese Antwort, aber es gibt auch die Energie aufgrund der Hubble-Expansion, die nicht einfach mit dem Urknall in Verbindung gebracht werden kann. Die Einschränkung besteht darin, dass der durch die Hubble-Expansion verursachte Energiezuwachs im Universum nach meinem besten Wissen auf lokaler Ebene keine Auswirkungen zu haben scheint …
• Hubble-Expansion ist der Urknall.

Materie besitzt Energie aus Einsteins Gleichung $ E = mc ^ 2 $. Diese Gleichung beschreibt, wie Materie auch eine Energieform ist und von einer Form in die andere umgewandelt werden kann. Genau so ist die Sonne Kraft in einem Prozess namens Kernfusion . Vor diesem Hintergrund sollten Sie diese Hypothese mit dem Namen Nullenergiehypothese überprüfen, die einfach besagt, dass Materie eine positive Form ist Energie und Schwerkraft ist eine negative Energieform, die sich effektiv aufhebt, um insgesamt 0 zu ergeben. Dies ist jedoch nur eine Spekulation. Wir haben derzeit keine Antwort auf diese Frage, aber zumindest jetzt hoffentlich Verstehe, wie ein Materiekörper wie die Sonne kann Energie produzieren. Die Sonne hat in ihrem Leben 7% ihrer Materie in Energie umgewandelt.Einige extreme Energiequellen könnten sein: Blaue Überriesensterne – im Wesentlichen eine extrem starke Sonne Supernovas – eine sofortige Freisetzung von mehr Energie als die Sonne in ihrem Leben Quasare (und Blasare) – supermassereiche Schwarze Löcher, die Jets energiereicher Gammastrahlen aus dem Norden abfeuern und Südpole

Konzeptionell könnte die „Energiequelle“ der Quantenschaum sein, der der vierdimensionalen Raumzeit zugrunde liegt.

Betrachten Sie Hawking Radiation, die Nettoemission eines Schwarzen Lochs, das aus nicht vernichteten Quantenteilchen besteht. Diese Teilchen „platzen“ spontan überall als Paare aus dem Quantenschaum, vernichten sich dann aber praktisch augenblicklich miteinander – außer am Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs, wo einer in die Singularität fällt und der andere entkommt.

Dies ergibt eine Netto-Energieabgabe, die anscheinend aus dem Nichts „erzeugt“ wurde – aber tatsächlich ist die Nettoenergieänderung im Universum Null, da das Teilchen, das in das Schwarze Loch fällt, im Wesentlichen ein „Antiteilchen“ ist, das verringert die Energie im Schwarzen Loch und gleicht so die Gleichung aus.

Auf der universellen Skala ist Energie, wie wir sie wahrnehmen, einfach der lokalisierte Unterschied zwischen zwei positiven Energieniveaus (eines, das wir betrachten Basislinie, mit der wir die andere vergleichen).

Die Entropie zieht das Universum jedoch in den niedrigsten ausgeglichenen Energiezustand, der natürlich Null ist. Es gibt lokalisierte Agglomerationen von nicht vernichteten Partikelclustern, die sich zu Nettoenergiewerten zusammengeschlossen haben, die noch nicht lange genug existieren, um auf nichts reduziert zu werden. Wir nennen diese Agglomerationen „Quarks“, „Atome“, „Moleküle“, „Gas“, „Staub“, „Sterne“, „Planeten“, „Blumen“, „Menschen“ und „Mäuse“.

Die Mäuse führen natürlich tatsächlich die gesamte Show aus.

Energie ist Zeit.

Um Ihnen ein vereinfachtes Konzept zu bieten: Energie bleibt im Laufe der Zeit erhalten. Jeder Effekt hat eine Ursache, und jeder Energiezustand entspricht einem früheren Energiezustand derselben Größe. Energieeinsparung bedeutet, dass die Energie am Ende der Zeit dieselbe ist wie am Anfang. Und die Frage: „Was war vor Energie?“ stellt sich heraus in: „Was war vor der Zeit?“

Kommentare

• Dies antwortet nicht ‚ warum der Wert der Energie des Universums $ X $ und nicht $ Y $ ist. Wenn die Gesamtenergie des Universums etwas anderes als Null ist (obwohl ich denke, dass Sie immer eine Konstante hinzufügen können, so dass dies möglicherweise nur ein Nicht-Sequitir ist), denke ich, dass es ‚ s ist Es ist völlig gültig zu fragen, warum es das ist, was es ist.
• Interessant – es ‚ ist nicht die Antwort, bietet aber eine gute Perspektive, um zu verstehen, warum es ‚ ist schwer zu beantworten.
• Energie IST Zeit? Sie sind offensichtlich über Noether verbunden, aber ich sehe ‚ nicht, wie Sie es rechtfertigen können, zu sagen, dass Energie der Zeit entspricht … Sicherlich ist nicht mehr als Impuls die Position … Sie sind konjugierte Variablen.

Wenn wir über Energie sprechen, meinen wir implizit die Fähigkeit, Arbeit zu leisten. Wir haben eine Hierarchie von Energie, je nachdem, wie gut sie dafür genutzt werden kann. Und wir finden, dass dies mit der Entropie zusammenhängt, wie geordnet die Zustände einer gegebenen Menge an Materie-Energie sind. Während die Energie des Universums mit einigen Ausnahmen im Zusammenhang mit seiner Expansion als weitgehend konstant angesehen wird, nimmt die Entropie immer zu. Dies wurde im „Axiom der Reinigung“ mit der zunehmenden Vermischung von Quantenzuständen https://plus.maths.org/content/purifying-physics-quest-explain-why-quantum-exists

Die Entropie ist für den Pfeil der Zeit verantwortlich, die Tatsache, dass makroskopische Ereignisse trotz allem irreversibel sind Quantenereignisse sind reversibel – nur die allgemeine Relativitätstheorie integriert die Zeit, die Quantenfeldtheorie und das Standardmodell nicht. Der Hauptversuch, diese zu vereinheitlichen, die Stringtheorie, setzt zusätzliche Dimensionen zu den allgemeinen Relativitäten 4, die jedoch „aufgerollt“ sind und sich erst bei manifestieren sehr kleine Skalen und hohe Energien, zum Beispiel im Urknall und wenn schwarze Löcher kollidieren https://phys.org/news/2014-12-universe-dimensions.html Die Zeit könnte die sein Ausrichtung eines Verteilers oder einer Brane in einem größeren Raum, möglicherweise kollidierend mit einem anderen.