Science >> Wetenschap >  >> Energie

Wat zijn de basisprincipes van het universum zoals instandhoudingsmassa -energie en?

U vraagt ​​naar enkele van de meest fundamentele principes die het universum regelen! Hier is een uitsplitsing:

1. Behoud van massa-energie:

* concept: Dit is de hoeksteen van de fysica, waarin staat dat de totale hoeveelheid massa en energie in het universum constant blijft. Het kan van de ene vorm naar de andere worden getransformeerd (zoals massa in energie, zoals bij nucleaire reacties), maar het is nooit gecreëerd of vernietigd.

* implicaties:

* legt chemische reacties uit: De totale massa reactanten moet gelijk zijn aan de totale massa producten.

* onderbouwt nucleaire reacties: De energie die wordt vrijgegeven in een nucleaire explosie komt van de omzetting van een kleine hoeveelheid massa in een enorme hoeveelheid energie (E =MC², de beroemde vergelijking van Einstein).

* Implicaties voor kosmologie: Het totale energie -inhoud van het universum is constant en beïnvloedt de uitbreiding ervan.

2. Behoud van momentum:

* concept: In een gesloten systeem (waar geen externe krachten handelen) blijft het totale momentum (massa in beweging) constant. Dit betekent dat als objecten botsen, hun totale momentum vóór de botsing gelijk is aan hun totale momentum daarna.

* implicaties:

* raket voortstuwing: Een raket verdrijft het gas naar achteren en wint aan kracht in de tegenovergestelde richting.

* botsingen: Momentum wordt overgedragen tussen botsende objecten, waarin wordt uitgelegd hoe biljartballen na een hit bewegen.

3. Behoud van hoekmomentum:

* concept: In een gesloten systeem blijft het totale hoekmomentum (een maat voor de rotatie van een object) constant.

* implicaties:

* Spinning op schaatsenschaatsen: Terwijl een skater hun armen erin trekt, neemt hun hoeksnelheid toe om het constante hoekmomentum te behouden.

* Planeten in een baan: De banen van de planeten rond de zon behouden hun hoekmomentum en beïnvloeden hun elliptische paden.

4. Behoud van lading:

* concept: De totale elektrische lading in een gesloten systeem blijft constant. Met andere woorden, kosten kunnen worden overgedragen of herverdeeld, maar ze kunnen niet worden gemaakt of vernietigd.

* implicaties:

* bliksem: De opbouw van statische ladingen in wolken, uiteindelijk vrijgegeven als een bliksemflits, gehoorzaamt opgeladen behoud.

* elektrische circuits: Lading stroomt door een circuit, maar de totale lading blijft constant.

5. Behoud van informatie:

* concept: Dit principe is complexer en minder stevig vastgesteld dan de anderen. Het stelt voor dat informatie in brede zin niet kan worden vernietigd. Het is gerelateerd aan het concept van entropie (stoornis) en de tweede wet van de thermodynamica.

* implicaties:

* zwarte gaten: Hoewel informatie misschien verloren lijkt te zijn wanneer Matter in een zwart gat valt, suggereren sommige theorieën dat het kan worden gecodeerd aan de evenementenhorizon van het zwarte gat.

* kwantummechanica: Aangenomen wordt dat de golffunctie, die de status van een kwantumsysteem beschrijft, informatie behouden.

Belangrijke opmerking: Deze principes gelden in de meeste dagelijkse situaties. In extreme omstandigheden zoals die in de buurt van zwarte gaten of aan het begin van het universum, kunnen deze wetten echter worden gewijzigd of overtreden.