Wat is energie?

[vijv]

Richard Feynman zei over energie:

"It is important to realize that in physics today, we have no knowledge of what energy is."

Hij bedoelde: we weten hoe we ermee rekenen, we kennen de vormen, we kennen de wetmatigheid — maar de diepe ontologische vraag "wat is het?" blijft open.

Voor mij is er een diepe connectie tussen energie en ruimte:

• In de ART: energie (en massa) kromt de ruimte-tijd zelf.
• In de Quantumfysica is "lege" ruimte helemaal niet leeg. Het kwantumvacuüm heeft een grondtoestandsenergie (zero-point energy), gevuld met virtuele deeltjes die voortdurend ontstaan en verdwijnen. Ruimte zónder energie bestaat in zekere zin niet.
• In de kosmologie: ruimte draagt donkere energie, een energiedichtheid die inherent is aan de ruimte zelf. Meer ruimte = meer donkere energie.
• In de snaartheorie en quantumgravitatie: ruimte zelf is mogelijk emergent — iets dat voortkomt uit nog fundamentelere energetische of informatiekundige structuren. Ruimte als zodanig zou dan niet eens het meest basale niveau zijn.

Wat is volgens jullie energie?

[HansH]

Energie zie ik als iets wat je kunt omzetten van de ene vorm naar de andere bv potentiele energie naar kinetische energie. Maar blijft lastig om aan te geven wat het nu precies is.

'In de ART: energie (en massa) kromt de ruimte-tijd zelf.'
Vraag die bij mij op komt is hoe we dat zo zeker weten. Meten daarvan lijkt me vrij onmogelijk dus kunnen we het hooguit theoretisch onderbouwen. Dus welke redenatie zit erachter. ok volgens de SRT is massa en energie equivalent omdat je massa in energie kunt omzetten en omgekeerd. maar dan nog :waarom zou energie dan de ruimtetijd krommen? als ik hetr een omzet in het ander hoeft het immers niet dezelfde eigenschappen te behouden, kijk bv naar chemie.

'In de Quantumfysica is "lege" ruimte helemaal niet leeg. Het kwantumvacuüm heeft een grondtoestandsenergie'
'In de kosmologie: ruimte draagt donkere energie, een energiedichtheid die inherent is aan de ruimte zelf. Meer ruimte = meer donkere energie.'

Je zou denken: Zijn die beide samen dan niet gewoon de kromming van de ruimtetijd door de nulpunts energie van de ruimte?. maar dat kan denk ik niet want dat zou een constante verdeling zijn door de hele ruimte en dus niet lokaal een kromming opleveren. (donkere energie was nodig als verklaring voor het sneller dan verwacht bewegen van de buitenste lagen van melkwegstelsels)

'In de snaartheorie en quantumgravitatie: ruimte zelf is mogelijk emergent — iets dat voortkomt uit nog fundamentelere energetische of informatiekundige structuren. '
Alleen het feit al dat massa de ruimtetijd kromt en dus boven een bepaalde massadichtheid alles in elkaar laat storten waardoor ruimtetijd ook stopt zou al een hint kunnen zijn naar een onderliggend mechanisme wat het mogelijk maakt dat er een universum kon ontstaan, maar dan in omgekeerde volgorde. eea betekent wel dat dat al aangeeft dat onze kennis te kort schiet want we kunnen wel verklaren waarom een zwart gat en singulariteit ontstaat, maar niet dat daaruit dan omgekeerd (uit iets ongedefinieerds qua tijd en ruimte = singulariteit) weer een universum kan ontstaan.

[HansH]

Je zou denken: Zijn die beide samen dan niet gewoon de kromming van de ruimtetijd door de nulpunts energie van de ruimte?. maar dat kan denk ik niet want dat zou een constante verdeling zijn door de hele ruimte en dus niet lokaal een kromming opleveren. (donkere energie was nodig als verklaring voor het sneller dan verwacht bewegen van de buitenste lagen van melkwegstelsels)

misschien nog een wilde gedachte;
stel nu eens dat 'lege' ruimtetijd inderdaad een nulpunts energie heeft die dus een kromming oplevert als het waar is dat energie de ruimtetijd kromt.
Maar dat het ontstaan van materie tijdens de oerknal in feite het verdelen was van nulpuntsenergie tussen een grotere positieve waarde (ons heelal) en 0
Dat betekent dat nulpuntsenergie vervangen wordt door materie die dan verklaart waarom sterrenstelsels roteren.
maar de grote lege stukken daartussen (een melkwegstelsel is grotendeels lege ruimte) bevat dan nog wel alle nulpuntsenergie en levert dus ook nog kromming op die dan zou verklaren waarom de buitenste lagen sneller roteren.
buiten dat melkwegstelsel heb je dan ook nog nulpuntsenergie maar die kan geen kromming opleveren mbt het melkwegstelsel omdat binnen een bolschil geen kromming kan zijn van een constante massa/energie verdeling erbuiten.

materie

(100.05 KiB) 738 keer gedownload

[HansH]

Je zou denken: Zijn die beide samen dan niet gewoon de kromming van de ruimtetijd door de nulpunts energie van de ruimte?. maar dat kan denk ik niet want dat zou een constante verdeling zijn door de hele ruimte en dus niet lokaal een kromming opleveren. (donkere energie was nodig als verklaring voor het sneller dan verwacht bewegen van de buitenste lagen van melkwegstelsels)

dit inzicht is inmiddels achterhaald, zie mijn vorige bericht.

[OOOVincentOOO]

(donkere energie was nodig als verklaring voor het sneller dan verwacht bewegen van de buitenste lagen van melkwegstelsels)

Volgens mij verwar je donkere materie met donkere energie m.b.t. rotatie sterrenstelsels. Nota bene volgens mij is er maar een melkweg degene waarin de zon en aarde zich bevinden.

https://nl.wikipedia.org/wiki/Donkere_m ... esnelheden

[HansH]

(donkere energie was nodig als verklaring voor het sneller dan verwacht bewegen van de buitenste lagen van melkwegstelsels)

Volgens mij verwar je donkere materie met donkere energie m.b.t. rotatie sterrenstelsels. Nota bene volgens mij is er maar een melkweg degene waarin de zon en aarde zich bevinden.

https://nl.wikipedia.org/wiki/Donkere_m ... esnelheden

ik bedoel in ieder geval energie, maar omdat energie en massa qua krommings gedrag van ruimtetijd blijkbaar equivalent is is het dus feitelijk de donkere materie inderdaad waar ik op doel. 'melkwegstelsels' wordt vaak gebruikt voor sterrenstelsels in het algemeen zie bv https://www.natuurkunde.nl/artikelen/17 ... egstelsels

[OOOVincentOOO]

Ze hebben niet voor niets twee verschillende definities een voor donkere materie en de andere donkere energie. Volgens mij mag je beide niet verwarren of gelijkstellen.

• Donkere energie heeft te maken met een uitdijend heelal. Dat alles steeds verder van elkaar geraakt. En een waarneembaar universum veroorzaakt waar alles daarbuiten onbekend is onzichtbaar en onbereikbaar met snelheid van licht.

• Donkere materie is een aantrekkende kracht welke afwijkende rotatie snelheden van sterrenstelsels verklaard aan uiterste radius.

Als je eigen definities erop na houd dien je die goed te beschrijven.

Energie en massa zijn uitwisselbaar. Maar energie is niet massa.

Maar ga niet verder erop in. Dit is alle kennis wat ikzelf heb en wil niet gaan speculeren.

[markos]

Mijn gedachten er over, energie is een potentiaal verschil in materie, dat kan chemisch zijn maar ook in temperatuur of nucleair of drukveschil.

[Regor]

Gewoon mijn idee:

Energie is datgene wat een verandering in de ruimte - tijd kan veroorzaken.

[Regor]

Het is volgens mij de naam die het specimen "mens" heeft aan een natuurkundige grootheid uitgedrukt in een scalar maatgetal als een aantal eenheden Joule, die ik zou omschrijven als de energie die nodig is om een object met een massa van 1 kg ..... 1 m in de ruimte - tijd te verplaatsen.
Oei, afkeurende reacties verwachtende !

[HansH]

Joule, die ik zou omschrijven als de energie die nodig is om een object met een massa van 1 kg ..... 1 m in de ruimte - tijd te verplaatsen.
Oei, afkeurende reacties verwachtende !

niet zozeer afkeurend (dat is een mening) maar gewoon fout (dat is een conclusie)
1 joule (Newton.meter) is de energie die nodig is om tegen een kracht in van 1 newton iets over een afstand van 1 meter te verplaatsen. vandaar de eenheid newtonmeter.

Een object met een massa van 1 kg ..... 1 m in de ruimte - tijd te verplaatsen gaat al vanzelf als het voorwerp een geodeet volgt (in vrije val) je moet dus zelf een kracht op het voorwerp uitoefenen om energie te leveren.

[Regor]

@HansH,

Ok, ik had in mijn omschrijving het element "kracht" vergeten.

Waar ik meer dacht op afkeuring was dat deze definitie gebaseerd is op een Newtoniaanse visie.
Hoe moet men de "meter" zien in de ruimte - tijd ?

[HansH]

@HansH,

Ok, ik had in mijn omschrijving het element "kracht" vergeten.

Waar ik meer dacht op afkeuring was dat deze definitie gebaseerd is op een Newtoniaanse visie.
Hoe moet men de "meter" zien in de ruimte - tijd ?

ach, newton levert in dagelijkse omstandigheden prima uitkomsten. laten we eerst maar eens de basis snappen wat energie is voordat we het weer nog complexer gaan maken in meer dimensies.

[Regor]

@HansH,

Ik volg uw zienswijze niet.
Ik vermoed dat "vijv" in zijn benadering van "energie" tot op de bodem wilt gaan .. en het zien in de "ruimte - tijd" van het universum.

Verder is het omschrijven wat een woord juist betekend van inhoud een uiterst moeilijke zaak.
Wat is "kracht"? ..... wat is "afstand" ... wat is "vermogen" .... en ga zo maar door.

Een gewaagde definitie van energie zou kunnen zijn ..... een inspanning vann de natuur !

[wnvl1]

Wat ik zelf wel verhelderend vind, is het perspectief van Emmy Noether. In haar benadering is energie geen zelfstandig “ding”, maar een gevolg van symmetrie: omdat de natuurwetten invariant zijn onder tijdsverschuiving, bestaat er een behouden grootheid die we energie noemen. Dat verschuift het beeld fundamenteel. Energie is dan geen substantie, maar eerder een boekhoudkundige consequentie van tijdsinvariantie. En toch voelt dat ook niet als een definitief antwoord op de vraag wat energie is. Het verklaart waarom energie behouden blijft, maar niet wat het “zijn” ervan inhoudt.

Als je dat naast de fysica legt die je aanhaalt, wordt het nog vreemder. In de relativiteit kromt energie de ruimtetijd zelf, in QFT is zelfs het vacuüm niet leeg maar gevuld met fluctuaties, en in de kosmologie lijkt donkere energie een eigenschap van de ruimte zelf te zijn. Dan verschuift het beeld stilaan van “energie in ruimte” naar iets als: ruimte en energie zijn diep met elkaar verweven, of misschien zelfs twee beschrijvingslagen van iets fundamentelers.

Maar als ik eerlijk ben: ik snap zelf ook niet echt wat energie is. We beschikken over extreem sterke formules, behoudswetten en voorspellende kracht, maar ontologisch blijft het begrip vaag. Misschien is dat net de kern van Noether: dat wat wij “energie” noemen geen ding is dat we hebben gevonden, maar een structuur die onvermijdelijk opduikt zodra we de symmetrie van tijd in onze beschrijving van de natuur respecteren.