Sự khác biệt chính giữa năng lượng và vật chất là năng lượng không có khối lượng đo được trong khi vật chất có khối lượng đo được.
Năng lượng và vật chất là hai đại lượng rất quan trọng trong vật lý. Những khái niệm này giữ một vị trí rất quan trọng trong các lĩnh vực vật lý, thuyết tương đối, thiên văn học, vũ trụ học, vật lý thiên văn và tiến hóa sao. Điều cực kỳ quan trọng là phải có hiểu biết vững chắc về những khái niệm này để trở nên xuất sắc trong bất kỳ lĩnh vực nào trong số đó.
Năng lượng là gì?
Năng lượng là một khái niệm không trực quan. Thuật ngữ “năng lượng” bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp “energygeia”, có nghĩa là hoạt động hoặc hoạt động. Theo nghĩa này, năng lượng là cơ chế đằng sau một hoạt động. Hơn nữa, năng lượng không phải là một đại lượng có thể quan sát trực tiếp. Tuy nhiên, chúng tôi có thể tính toán nó bằng cách đo các đặc tính bên ngoài.
Chúng ta có thể tìm thấy năng lượng ở nhiều dạng. Động năng, nhiệt năng và thế năng là một vài cái tên. Trước đây, người ta cho rằng năng lượng là tài sản được bảo tồn trong vũ trụ, nhưng sự phát triển của thuyết tương đối hẹp đã làm thay đổi ý kiến này. Thuyết tương đối, cùng với cơ học lượng tử, đã chỉ ra rằng năng lượng và khối lượng có thể hoán đổi cho nhau. Do đó, làm phát sinh năng lượng - bảo toàn khối lượng của vũ trụ.
Hình 01: Điện là một dạng năng lượng
Tuy nhiên, khi không có phản ứng tổng hợp hạt nhân hoặc phân hạch hạt nhân, năng lượng của hệ được bảo toàn. Động năng là năng lượng gây ra chuyển động của một vật trong khi thế năng phát sinh từ năng lượng tích trữ bên trong một vật, do vị trí, cách sắp xếp hoặc trạng thái của vật đó. Hơn nữa, năng lượng nhiệt phát sinh do nhiệt độ.
Các nhà khoa học vẫn tin rằng có những dạng năng lượng khác trong vũ trụ này vẫn chưa được khám phá. Họ đã phân loại năng lượng này là năng lượng tối và họ tin rằng nó chiếm một tỷ lệ lớn trong tổng năng lượng của vũ trụ.
Vật chất là gì?
Trước đây, vật chất là một tên gọi khác của “vật chất”. Trong bối cảnh này, vật chất là mọi thứ hữu hình. Tuy nhiên, với việc Einstein đưa ra lý thuyết tương đối vào năm 1905, hầu hết mọi thứ cổ điển đều tan vỡ. Ông tiếp tục chứng minh rằng sóng đôi khi hoạt động như các hạt và các hạt hoạt động như sóng. Do đó, đây được gọi là đối ngẫu sóng-hạt. Nó dẫn đến sự hợp nhất giữa khối lượng và năng lượng; cả hai đại lượng này đều là hai dạng vật chất.
Hơn nữa, chúng ta có thể phân loại vật chất theo nhiều tiêu chí. Theo hình thức vật lý, chúng ta có thể phân loại nó thành khí, lỏng, rắn và plasma. Bằng các phương pháp phát hiện, chúng ta có thể tách nó ra là vật chất bình thường và vật chất tối. Hơn nữa, theo loại đại lượng được đo, nó có hai loại, là khối lượng và sóng.
Hình 02: Các Trạng thái Vật chất Khác nhau và Có thể Chuyển đổi Giữa Chúng
Phương trình nổi tiếng E=mc2cho chúng ta lượng năng lượng mà chúng ta có thể nhận được từ khối lượng “m”. Trong vũ trụ, lượng vật chất được bảo toàn. Hơn nữa, các phản ứng trong mặt trời dẫn đến phản ứng tổng hợp hạt nhân trong đó khối lượng biến đổi thành năng lượng. Các va chạm photon năng lượng cao tạo ra các cặp vật chất-phản vật chất, nơi năng lượng biến đổi thành vật chất. Trong thuyết tương đối, khối lượng không phải là một đại lượng tuyệt đối. Một khối lượng chuyển động với vận tốc lớn đối với người quan sát sẽ hiển thị nhiều khối lượng hơn khối lượng đang dừng.
Sự khác biệt giữa Năng lượng và Vật chất là gì?
Năng lượng là khả năng hoạt động trong khi vật chất là bất kỳ chất nào có khối lượng và chiếm không gian bằng cách có khối lượng. Vì vậy, sự khác biệt cơ bản giữa năng lượng và vật chất là năng lượng không có khối lượng đo được, trong khi vật chất có khối lượng đo được. Tương tự, năng lượng không có thể tích trong khi vật chất chiếm thể tích có thể đo được. Do đó, xuất phát từ những điều trên là một sự khác biệt đáng kể khác giữa năng lượng và vật chất. Đó là; năng lượng là một thuộc tính của một vật thể, trong khi vật chất là bất kỳ vật thể nào có khối lượng và thể tích.
Hình ảnh thông tin dưới đây cho thấy nhiều so sánh hơn liên quan đến sự khác biệt giữa năng lượng và vật chất.
Tóm tắt - Năng lượng vs Vật chất
Năng lượng và vật chất là những thuật ngữ có quan hệ mật thiết với nhau. Quan trọng hơn, vật chất có hai dạng là năng lượng và khối lượng. Vật chất là bất kỳ chất nào có khối lượng và thể tích, nhưng năng lượng là một thuộc tính của một chất. Do đó, sự khác biệt chính giữa năng lượng và vật chất là năng lượng không có khối lượng đo được trong khi vật chất có khối lượng đo được.
