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Energie

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Energie aus naturwissenschaftlicher Sicht

Energie ist zumindest per physikalischer Definition kg*m²/s². Also immer eine Form von "Masse mal Geschwindigkeit zum Quadrat".
Es gibt mehrere Formen von physikalischer Energie. Da wären zum Beispiel Materie oder elektromagnetische Strahlung. Alle bekannten physikalischen Energieformen findet man auf Wikipedia unter "Energie".
Eines haben jedoch all diese Energieformen gemeinsam. Sie verursachen eine Krümmung der Raum-Zeit. Je mehr Energie auf einem konkreten Raum vorhanden ist, umso stärker wird die Raum-Zeit gekrümmt. Salopp könnte man somit sagen, Energie wäre eine Krümmung der Raum-Zeit. Ich denke, die unterschiedlichen Energieformen unterscheiden sich nur in dem Punkt, dass die Raum-Zeit auf andere Weise gekrümmt wird. Dafür gibt es meines Wissens jedoch noch keine wissenschaftlichen Belege. Insbesondere die Herkunft der Energie aber auch noch unterschiedliche Ausdrucksformen der Energie sind bis heute nicht gänzlich bekannt.
Energie ist somit noch weiter Gegenstand der Forschung.
 
Zuletzt bearbeitet:
AW: Energie aus naturwissenschaftlicher Sicht

Hallo Benjamin,

du schreibst:

Energie ist zumindest per physikalischer Definition kg*m²/s². Also immer eine Form von "Masse mal Geschwindigkeit zum Quadrat".

ALso ist der Begriff -Energie- eigentlich eine Variable.
Ein "Platzhalter" für eine Menge an Materie und deren Geschwindigkeit.
Nun fag ich mich wie das irgendwie einen Sinn ergeben soll.
-Geschwindigkeit- macht nur Sinn wenn sie gegen eine Referenz in Beziehung steht.

Wenn die Materie in ihre Einzelteile zerlegt wird dann hat einfach jedes Materieteilchen eine gewisse "Energie" die nur Sinn ergibt wenn auch die Geschwindigkeit dazu genannt wird.


Da passt aber diese Aussage überhaupt nicht dazu.

Es gibt mehrere Formen von physikalischer Energie.

Eine Variable hat keine Form, es handelt sich um eine Zahl.
Es handelt sich ja um ein "Gefäss" welches eine Zahl enthält, diese Zahl ist aus einer Menge an Materie und deren Geschwindigkeit zu irgendeiner Referenz entstanden.
Was soll da Physkalisch sein?


Grüsse aus der Oberpfalz

Kurt
 
AW: Energie

Hallo Denker im Denkforum.

Was ist das, was ist dieses Ding, was ist Energie?


Kurt

Hallo KurtB, das ist eine gute, weil in meinen Augen sehr schwierige Frage.

Was die theoretische Physik dazu heute genau sagt, weiß ich nicht - vielleicht der wirklich kluge Muzmuz. Ich hoffe, er äußert sich hier dazu, ich würde gerne was lernen.

Meine eigene Auffassung dazu ist, dass der Energie-Begriff aus der Wissenschaftshistorie erwachsen ist, als die Forscher gesehen haben, dass man die eine Art von Arbeit (z.B. ein Gewicht heben) in eine andere (z.B. Wasser erwärmen) umwandeln kann - und zurück.

Unter Verlusten, die sich zwar minimieren, aber nicht nach 0 schieben lassen.

Das wirkliche Wunder in meinen Augen ist nun, dass die Leitschnur des Energieerhaltungssatzes so ungeheuer erfolgreich war und ist!
Also muss es wohl "ein Etwas" geben, das unserem Energiebegriff entspricht, und das man mathematisch so behandeln kann.

Was das ist? Weiß ich nicht.
Aber ich weiß ja auch nicht, was "der Raum", "die Zeit" etc. ist.

Ich warte es ab - aber sehr interessiert :)

LG, pispezi :zauberer2
 
AW: Energie aus naturwissenschaftlicher Sicht

Energie ist ... immer eine Form von "Masse mal Geschwindigkeit zum Quadrat".

Hallo Ben,

vor 1905 (Einstein) hätte man diesen Satz sicher für nicht allgemeingültig gehalten. Denn man wusste z. B., dass auch das elektromagnetische Feld einen Energieinhalt besitzt, ohne dass eine Masse erkennbar wäre.

Historisch betrachtet sind "Masse" und "Energie" zwei Substanzbegriffe der klassischen Physik. Die Masse wurde als wägbar, die Energie als schwerelos abgesehen. Für beide Grössen galt jeweils ein Erhaltungssatz. Letzteres gab und gibt beiden physikalischen Grössen einen besonderen Stellenwert.

KurtB könnte deshalb auch fragen: Was ist Masse?

Seit Einstein wissen wir, dass Masse und Energie Formen der "Materie" sind und in einem quantitativen Verhältnis zueinander stehen: E = m*c^2. Deshalb kann man z. B. auch einem elektromagnetischen Feld eine Masse zuordnen. Im Falle von Teilchen ohne Ruhemasse, z. B. den Lichtteilchen (Photonen), gilt E = h * f.

Masse ist gemäss Einsteins Formel eine ungeheure Zusammenballung von Energie auf verhältnismässig engem Raum, sozusagen "geronnene Energie".

Gruss
Hartmut
 
AW: Energie aus naturwissenschaftlicher Sicht

Hallo Ben,

vor 1905 (Einstein) hätte man diesen Satz sicher für nicht allgemeingültig gehalten. Denn man wusste z. B., dass auch das elektromagnetische Feld einen Energieinhalt besitzt, ohne dass eine Masse erkennbar wäre.

Historisch betrachtet sind "Masse" und "Energie" zwei Substanzbegriffe der klassischen Physik. Die Masse wurde als wägbar, die Energie als schwerelos abgesehen. Für beide Grössen galt jeweils ein Erhaltungssatz. Letzteres gab und gibt beiden physikalischen Grössen einen besonderen Stellenwert.

KurtB könnte deshalb auch fragen: Was ist Masse?

Seit Einstein wissen wir, dass Masse und Energie Formen der "Materie" sind und in einem quantitativen Verhältnis zueinander stehen: E = m*c^2. Deshalb kann man z. B. auch einem elektromagnetischen Feld eine Masse zuordnen. Im Falle von Teilchen ohne Ruhemasse, z. B. den Lichtteilchen (Photonen), gilt E = h * f.

Masse ist gemäss Einsteins Formel eine ungeheure Zusammenballung von Energie auf verhältnismässig engem Raum, sozusagen "geronnene Energie".

Gruss
Hartmut

Hallo Hartmut,

klar, diese ganzen Zusammenhänge lernen wir in der Physik als Naturgesetze, als die "Regeln", nach denen die Welt funktioniert. Und sie funktioniert auch tasächlich danach, klar!

Aber die Frage ist doch hier eigentlich:
Was sind diese Regeln, diese Materie, diese Energie...?

Vergleichend ins "Menschliche" übersetzt:
Sind diese Regeln in Basic, in Java, in C++ ... geschrieben?

Wir wissen das nicht.

LG, pispezi :zauberer2
 
ALso ist der Begriff -Energie- eigentlich eine Variable.
Ein "Platzhalter" für eine Menge an Materie und deren Geschwindigkeit.
Nun fag ich mich wie das irgendwie einen Sinn ergeben soll.
-Geschwindigkeit- macht nur Sinn wenn sie gegen eine Referenz in Beziehung steht.

Wenn die Materie in ihre Einzelteile zerlegt wird dann hat einfach jedes Materieteilchen eine gewisse "Energie" die nur Sinn ergibt wenn auch die Geschwindigkeit dazu genannt wird.

Das einzige Charakteristikum, das alle Formen der Energie gemeinsam haben, ist, dass sie die Raum-Zeit krümmen. Nein, eigentlich ist es viel vernünftiger zu sagen: Energie selbst ist eine Krümmung der Raum-Zeit.

Es nicht immer sinnvoll, sich Energie als eine Masse mit Geschwindigkeit vorzustellen. kg*m²/s² ist eine physikalische Einheit, nämlich das Joule. Man könnte genauso gut andere Einheiten für diese Größe erfinden. Dass sich kg*m²/s² eingebürgert hat, hat historische Gründe, und geht auf die klassische Mechanik zurück, als man sich in der Physik noch ausschließlich mit der Beschreibung materieller Naturvorgänge beschäftigte. Dafür brauchte man nur Einheiten für Masse, Länge und Zeit. Im laufe der Zeit erkannte man erst, dass es eine Größe gibt, die scheinbar niemals verloren, und die wir heute als Energie bezeichnen. Diese Größe definiert sich über die althergebrachten Einheiten eben als kg*m²/s² oder kurz J.

Eine Variable hat keine Form, es handelt sich um eine Zahl.
Es handelt sich ja um ein "Gefäss" welches eine Zahl enthält, diese Zahl ist aus einer Menge an Materie und deren Geschwindigkeit zu irgendeiner Referenz entstanden.
Was soll da Physkalisch sein?

In der Physik ordnet man der Energie einen Zahlenwert zu, was natürlich nicht heißt, Energie wäre eine Zahl oder eine Variable.
Dass es nicht immer sinnvoll ist, Energie Masse und Geschwindigkeit zuzuordnen habe ich ja schon gesagt, und was daran physikalisch ist, braucht, meine ich, keine nähere Ausführung.

Ben
 
Hallo Hartmut!

Hallo Ben,

vor 1905 (Einstein) hätte man diesen Satz sicher für nicht allgemeingültig gehalten. Denn man wusste z. B., dass auch das elektromagnetische Feld einen Energieinhalt besitzt, ohne dass eine Masse erkennbar wäre.

Da hast du wahrscheinlich Recht.

Historisch betrachtet sind "Masse" und "Energie" zwei Substanzbegriffe der klassischen Physik. Die Masse wurde als wägbar, die Energie als schwerelos abgesehen. Für beide Grössen galt jeweils ein Erhaltungssatz. Letzteres gab und gibt beiden physikalischen Grössen einen besonderen Stellenwert.

Ja, aber heute wissen wir, dass Masse keine Erhaltungsgröße ist.

Seit Einstein wissen wir, dass Masse und Energie Formen der "Materie" sind und in einem quantitativen Verhältnis zueinander stehen: E = m*c^2. Deshalb kann man z. B. auch einem elektromagnetischen Feld eine Masse zuordnen. Im Falle von Teilchen ohne Ruhemasse, z. B. den Lichtteilchen (Photonen), gilt E = h * f.

Ich würde viel mehr sagen, "Materie" und Masse sind Formen von Energie.
Dass man dem elektromagnetischen Feld eine Masse zuordnet, sollte man, wie ich meine, viel mehr als einen Trick der Vorstellung wegen ansehen. Viel vernünftiger ist es, sich sowohl Masse als auch das elektromagnetische Feld als eine Form von Energie vorzustellen. Die Gemeinsamkeit der beiden erkennt man am besten daran, dass sie beide die Raum-Zeit krümmen. Und zwar umso stärker, desto mehr Energie sich innerhalb eines bestimmten Volumen befindet. Das ist aus heutiger Sicht eigentlich die konkreteste Eigenschaft der Energie, weil sie das schärfste Kriterium darstellt. Es gibt nur kaum einen praktischen Nutzen von diesem Wissen, weil es einer nachweisbaren Krümmung sehr hoher Energie bedarf. Zumindest wenn man von einem gravitativen Effekt ausgeht.

Bis heute kommt eigentlich nur Materie als Energieform in Frage, an der man die Krümmung der Raum-Zeit zu beobachten gedenkt. Was, wie du sagst, ja daran liegt, dass Materie eben die dichteste bekannte Form der Energie ist.

mfg
Ben
 
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