¿Cuáles son las leyes de la energía?

Las leyes de energía que rigen las interacciones entre la materia y la energía, como la transferencia de calor de un cuerpo a otro en el universo físico, están más definidas por las tres leyes de la termodinámica y el descubrimiento de Albert Einstein de sus teorías especiales y generales de la relatividad. La física misma se basa en estas leyes, así como en las tres leyes básicas de movimiento definidas por Isaac Newton y publicado por primera vez en 1687, que explican la interacción de toda la materia. El campo de la mecánica cuántica que comenzó a surgir a principios de los 20

th siglo también aclaró circunstancias especiales para las leyes de energía a una escala subatómica, sobre la cual se fundó gran parte de la civilización moderna a partir de 2011.

Uno de los principios fundamentales de las leyes de la energía hecha en claro por la primera ley de la termodinámica es que la energía no se crea ni se destruye. Todas las formas de energía como la luzo la energía sólida se puede cambiar a otras formas, y esto fue revelado por primera vez a mediados de 1800 por el trabajo de James Joule, un físico inglés pionero después de lo cual se nombró la unidad básica de energía, la Joule. Después de diez años de pensar sobre la naturaleza de la relación entre la materia y la energía, Albert Einstein publicó su famosa fórmula en 1905 de E = MC 2 , que declaraba que tanto la materia como la energía eran versiones de la misma cosa y también podían cambiarse entre sí. Dado que la ecuación establece que la energía (E) es igual a la masa (m) veces la velocidad de la luz al cuadrado (c 2 ), en realidad estaba afirmando que, si tuviera suficiente energía, podría convertirla en masa y, si aceleró la masa lo suficiente, podría convertirlo en energía.

La segunda ley de la termodinámica definió las leyes de la energía al afirmar que, en cualquier actividad donde se usó la energía, su potencial disminuyó o se volvió cada vez menos disponible para trabajos adicionales. Esto reflejó el principiode entropía y explicó dónde fue la energía cuando el calor o la luz escaparon a los alrededores, lo que había desconcertado a la humanidad durante siglos. La entropía es la idea de que los altos niveles de energía concentrada, como la de combustible antes de quemarse, eventualmente se extienden al espacio como calor residual y no se pueden recuperar. Fue en armonía con la primera ley de la termodinámica porque la energía no estaba siendo destruida, pero el acceso a ella se perdió.

La tercera ley de la termodinámica fue aclarada en 1906 por la investigación realizada por Walther Nernst, un químico alemán. Reveló que era imposible crear una región de espacio o materia donde existiera energía cero, lo que enfriaría la región a la temperatura más baja posible de cero absoluto. Esto respaldaba las primeras y segunda leyes de la termodinámica en esa energía siempre estaría disponible en el espacio o la materia hasta cierto punto, incluso si no pudiera aprovecharse para un trabajo útil.

Las actualizaciones de

Einstein sobre nuestra comprensión de las leyes de energía hicieron muchasTecnologías modernas posibles, como la energía nuclear. Además, las leyes de movimiento de Newton mostraron a científicos e ingenieros cómo aprovechar la relación entre la materia y la energía para generar la fuerza y ​​la trayectoria necesarias para poner satélites en órbita o enviar sondas espaciales a los planetas cercanos. La mecánica cuántica ha contribuido a la comprensión de cómo se usa y se transfiere la energía para crear tecnología como láseres, transistores que son la base de todos los sistemas informáticos y equipos médicos avanzados como la resonancia magnética (MRI).

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