Om energi varken kan skapas eller förstöras, vad är den ultimata energikällan?

Vi brukar säga att den ultimata energikällan för jorden är solen. Så det betyder att solen skapar energi men enligt lagen om bevarande av energi kan energi varken skapas eller förstöras, så hur kommer energin in i solen?

Den ultimata energikällan i vårt nuvarande universum är Big Bang . Här är universums historia från tolkningen av astrofysiska data.

All energi skapades i början av tiden som vi känner den, och när universum expanderade uppstod olika stadier av partiklar, skapade från den energin. Vid tidpunkten för det moderna universum till höger om figuren fördelades energin antingen i massa (kärnenergi finns där), eller kinetisk energi eller kemisk energi i klumpar av materia eller strålningsenergi. Massorna är organiserade i galaxer och stjärnor i dem. Solen är en av dessa stjärnor och fick energin från den otroliga Big Bang.

Det är bara ett exempel. Vi vet att energi omvandlas från en form till en annan men inte skapas och förstörs. Men det är förvirrande eftersom det måste finnas en ultimat energikälla.

Astrofysiker har observerat och dokumenterat utseendet på denna energi som för närvarande är låst i kärnenergi och kemisk energi, i början av universum som vi känner det.

Hur skapas energi i den här källan?

Hur all den energin framträdde runt tiden = noll är en fråga om teoretiska spekulationer.

Faktum är att vi har en modell där en gång energin uppstod i början av universum kan vi förklara hela framstegen för våra nuvarande energikällor.

Kommentarer

• Jag håller med detta svar, men det finns också energin på grund av Hubble-expansionen som inte bara kan relateras till Big Bang. Förbehållet är att energiökningen i universum orsakad av Hubble-expansionen verkar inte ha någon effekt på lokal nivå, så vitt jag vet …
• Hubble-expansionen är Big Bang.

Matter har energi från Einsteins ekvation $ E = mc ^ 2 $. Denna ekvation beskriver hur materia också är en form av energi och kan omvandlas från en form till en annan. Detta är precis hur solen är kraft, i en process som kallas Nuclear Fusion . Med denna idé i åtanke, kolla denna hypotes, kallad Zero-Energy Hypothesis som helt enkelt säger att materia är en positiv form av energi och tyngdkraft är en negativ form av energi, den ena annullerar den andra och ger totalt 0. Detta är dock bara spekulationer. Vi har för närvarande inte svaret på denna fråga, men åtminstone nu förhoppningsvis kommer du förstå hur en materiekropp som solen kan producera energi. Solen har under sin livstid förvandlat 7% av dess materia till energi.Några extrema energikällor kan inkludera: Blå superjättestjärnor – i huvudsak en extremt kraftfull sol Supernova – en omedelbar frisättning av mer energi än solen under dess livstid Kvasarer (och blasarer) – supermassiva svarta hål som avfyrar strålar med hög energi gammastrålar från norr och sydpoler

Konceptuellt kan ”energikällan” vara det kvantskum som ligger bakom den fyrdimensionella rymdtiden.

Tänk på Hawking-strålning, som är nettoutsläpp från ett svart hål som består av oförintrade kvantpartiklar. Dessa partiklar ”dyker upp” spontant från kvantskummet överallt som par men förintar sedan praktiskt taget omedelbart med varandra – utom vid händelsehorisonten för ett svart hål, där den ena faller in i singulariteten och den andra flyr.

Detta ger en nettoutgång av energi som uppenbarligen ”skapats” från ingenting – men faktiskt är nettoenergiförändringen i universum noll, eftersom partikeln som faller in i det svarta hålet i huvudsak är en ”anti-partikel” som minskar energin i det svarta hålet och balanserar därmed ekvationen.

På den universella skalan är energi som vi uppfattar det helt enkelt den lokala skillnaden mellan två positiva energinivåer (en som vi anser vara baslinjen som vi jämför den andra mot.

Entropi drar dock universum till det lägsta balanserade energitillståndet, vilket naturligtvis är noll. Det finns lokaliserade tätbebyggelse av icke-förintade partikelkluster som har kombinerats för att bilda nettonergivärden som ännu inte har funnits tillräckligt länge för att reduceras till ingenting. Vi kallar dessa tätorter ”kvarker”, ”atomer”, ”molekyler”, ”gas”, ”damm”, ”stjärnor”, ”planeter”, ”blommor”, ”människor” och ”möss”.

Mössen kör naturligtvis hela showen.

Energi är tid.

För att ge dig ett förenklat koncept: Energi är det som återstår bevarat när tiden går. Varje effekt har en orsak och varje energitillstånd motsvarar ett tidigare energitillstånd av samma mängd. Energibesparing innebär att energi i slutet av tiden kommer att vara densamma som i början. Och frågan: ”vad var före energi?” blir till: ”vad var före tiden?”

Kommentarer

• Detta svarar inte ’ t varför värdet på universums energi är $ X $ snarare än $ Y $. Om universums totala energi är något annat än noll (även om jag antar att du alltid kan lägga till en konstant, så det här kan bara vara en icke-sequitir), tror jag att det ’ s helt giltigt att fråga varför det är vad det är.
• Intressant – det ’ är inte svaret, men ger ett bra perspektiv för att förstå varför det ’ är svårt att svara.
• Energi ÄR det dags? De är uppenbarligen anslutna via Noether, men jag ser verkligen inte ’ hur du kan rättfärdiga att säga att energi motsvarar tid … Visst inte mer än fart är position … De är konjugerade variabler.

När vi pratar om energi menar vi implicit förmåga att utföra arbete. Vi har en hierarki av energi, beroende på hur väl det kan utnyttjas att göra detta. Och vi finner att detta är relaterat till entropi, hur ordnade tillstånden för en given mängd materienergi är. Medan universums energi anses vara i stort sett konstant, med vissa undantag relaterade till dess expansion, ökar entropi alltid. Detta har kopplats i ”reningens axiom” till den ökade blandningen av kvanttillstånd https://plus.maths.org/content/purifying-physics-quest-explain-why-quantum-exists

Entropy är ansvarig för tidens pil, det faktum att makroskopiska händelser är oåterkalleliga, trots allt kvanthändelser är reversibla – endast generell relativitet integrerar tid, kvantfältsteori och standardmodell gör inte. Huvudförsöket att förena dessa, strängteori, ger ytterligare dimensioner till allmänna relativiteter 4, men som ”rullas upp” och bara manifesteras vid väldigt små skalor och höga energier, till exempel i big bang och när svarta hål kolliderar https://phys.org/news/2014-12-universe-dimensions.html Tiden kan vara orientering av ett grenrör eller bran i ett större utrymme, eventuellt kolliderar med en annan.