Het belangrijkste verschil tussen energie en materie is dat energie geen meetbare massa heeft, terwijl materie een meetbare massa heeft.
Energie en materie zijn twee zeer belangrijke grootheden in de natuurkunde. Deze concepten nemen een zeer belangrijke plaats in op het gebied van natuurkunde, relativiteitstheorie, astronomie, kosmologie, astrofysica en stellaire evolutie. Het is uiterst cruciaal om een goed begrip van deze concepten te hebben om uit te blinken op elk van deze gebieden.
Wat is energie?
Energie is een niet-intuïtief concept. De term "energie" komt van het Griekse woord "energeia", wat operatie of activiteit betekent. In die zin is energie het mechanisme achter een activiteit. Bovendien is energie geen direct waarneembare grootheid. We kunnen het echter berekenen door externe eigenschappen te meten.
We kunnen energie in vele vormen vinden. Kinetische energie, thermische energie en potentiële energie zijn om er maar een paar te noemen. In het verleden dachten mensen dat energie een geconserveerde eigenschap in het universum was, maar de ontwikkeling van de speciale relativiteitstheorie veranderde dit idee. De relativiteitstheorie, samen met de kwantummechanica, toonde aan dat energie en massa uitwisselbaar zijn. Zo ontstond de energie - massabehoud van het universum.
Figuur 01: Elektriciteit is een vorm van energie
Als er echter geen kernfusie of kernsplijting is, blijft de energie van een systeem behouden. Kinetische energie is de energie die de bewegingen van een object veroorzaakt, terwijl potentiële energie voortkomt uit de energie die in een object is opgeslagen, vanwege de positie, opstelling of toestand van het object. Bovendien ontstaat thermische energie door temperatuur.
Wetenschappers geloven nog steeds dat er andere soorten energie in dit universum zijn, die nog moeten worden ontdekt. Ze hebben deze energie gecategoriseerd als donkere energie en ze geloven dat het een groot deel van de totale energie van het universum uitmaakt.
Wat is materie?
In het verleden was materie een andere naam voor 'materiaal'. In deze context was materie alles wat tastbaar was. Maar toen Einstein in 1905 de relativiteitstheorie postuleerde, viel bijna alles wat klassiek was in duigen. Hij toonde verder aan dat golven zich soms gedroegen als deeltjes en deeltjes zich gedroegen als golven. Dit stond dus bekend als de dualiteit van golven en deeltjes. Het leidde tot de vereniging tussen massa en energie; beide hoeveelheden zijn twee vormen van materie.
Bovendien kunnen we materie indelen op basis van vele criteria. Door de fysieke vorm kunnen we het categoriseren als gas, vloeistof, vaste stof en plasma. Door detectiemethoden kunnen we het scheiden als normale materie en donkere materie. Bovendien, door het type van de gemeten hoeveelheid, is het in twee soorten, als massa en golven.
Figuur 02: Verschillende toestanden van materie en mogelijke overgangen daartussen
De beroemde vergelijking E=mc2 geeft ons de hoeveelheid energie die we kunnen halen uit de hoeveelheid "m" massa. In het heelal blijft de hoeveelheid materie behouden. Bovendien leiden de reacties in de zon tot een kernfusie waarbij massa wordt omgezet in energie. Hoogenergetische fotonbotsingen produceren materie-antimaterie-paren waarbij energie in materie wordt omgezet. In de relativiteitstheorie is massa geen absolute grootheid. Een massa die met een hoge snelheid beweegt ten opzichte van de waarnemer, zal meer massa vertonen dan een massa in rust.
Wat is het verschil tussen energie en materie?
Energie is het vermogen om werk te doen, terwijl materie elke substantie is die massa heeft en ruimte inneemt door volume te hebben. Het belangrijkste verschil tussen energie en materie is dus dat energie geen meetbare massa heeft, terwijl materie een meetbare massa heeft. Evenzo heeft energie geen volume, terwijl materie een meetbaar volume inneemt. Daarom is uit het bovenstaande een ander significant verschil tussen energie en materie voortgekomen. Dat is; energie is een eigenschap van een object, terwijl materie elk object is met massa en volume.
De onderstaande infografiek toont meer vergelijkingen met betrekking tot het verschil tussen energie en materie.
Samenvatting – Energie versus materie
Energie en materie zijn nauw verwante termen. Wat nog belangrijker is, materie komt in twee vormen voor als energie en massa. Materie is elke stof die een massa en een volume heeft, maar energie is een eigenschap van een stof. Daarom is het belangrijkste verschil tussen energie en materie dat energie geen meetbare massa heeft, terwijl materie een meetbare massa heeft.
