Nøgleforskellen mellem energi og stof er, at energi ikke har nogen målbar masse, mens stof har en målbar masse.
Energi og stof er to meget vigtige størrelser i fysik. Disse begreber har en meget vigtig plads inden for fysik, relativitetsteori, astronomi, kosmologi, astrofysik og stjernernes evolution. Det er ekstremt vigtigt at have en solid forståelse af disse begreber for at kunne udmærke sig på nogen af disse områder.
Hvad er energi?
Energi er et ikke-intuitivt koncept. Udtrykket "energi" kommer fra det græske ord "energeia", som betyder drift eller aktivitet. I denne forstand er energi mekanismen bag en aktivitet. Desuden er energi ikke en direkte observerbar størrelse. Vi kan dog beregne det ved at måle eksterne egenskaber.
Vi kan finde energi i mange former. Kinetisk energi, termisk energi og potentiel energi er for at nævne nogle få. Tidligere troede folk, at energi var en bevaret egenskab i universet, men udviklingen af den særlige relativitetsteori ændrede denne idé. Relativitetsteorien viste sammen med kvantemekanikken, at energi og masse er udskiftelige. Det giver således anledning til energien – massebevarelse af universet.
Figur 01: Elektricitet er en form for energi
Når nuklear fusion eller nuklear fission ikke er til stede, bevares energien i et system. Kinetisk energi er den energi, der forårsager et objekts bevægelser, mens potentiel energi opstår fra den energi, der er lagret i et objekt, på grund af objektets position, arrangement eller tilstand. Desuden opstår termisk energi på grund af temperaturen.
Forskere tror stadig, at der er andre typer energi i dette univers, som endnu ikke er blevet opdaget. De har kategoriseret denne energi som mørk energi, og de mener, at den er en stor del af universets samlede energi.
Hvad er sagen?
Tidligere var stof et andet navn for "materiale". I denne sammenhæng var stof alt, hvad der var håndgribeligt. Men da Einstein postulerede relativitetsteorien i 1905, brød næsten alt klassisk sammen. Han fortsatte med at vise, at bølger nogle gange opførte sig som partikler og partikler opførte sig som bølger. Dette var således kendt som bølge-partikel-dualiteten. Det førte til foreningen mellem masse og energi; begge disse mængder er to former for stof.
Desuden kan vi kategorisere stof efter mange kriterier. Ved den fysiske form kan vi kategorisere det som gas, væske, fast stof og plasma. Ved påvisningsmetoder kan vi adskille det som norm alt stof og mørkt stof. Desuden er den i to typer, efter typen af den målte mængde, som masse og bølger.
Figur 02: Forskellige materiens tilstande og mulige overgange mellem dem
Den berømte ligning E=mc2 giver os den mængde energi, vi kan få fra "m" mængde masse. I universet er mængden af stof bevaret. Desuden fører reaktionerne i solen til en kernefusion, hvor masse omdannes til energi. Højenergifotonkollisioner producerer stof-antistof-par, hvor energi omdannes til stof. I relativitetsteorien er masse ikke en absolut størrelse. En masse, der bevæger sig med en høj hastighed i forhold til observatøren, vil vise mere masse end en masse i hvile.
Hvad er forskellen mellem energi og stof?
Energi er evnen til at udføre arbejde, mens stof er ethvert stof, der har masse og optager plads ved at have volumen. Så den vigtigste forskel mellem energi og stof er, at energi ikke har nogen målbar masse, hvorimod stof har en målbar masse. På samme måde har energi ingen volumen, mens stof optager et målbart volumen. Derfor stammer fra ovenstående en anden væsentlig forskel mellem energi og stof. Det er; energi er en egenskab ved et objekt, hvorimod stof er ethvert objekt, der har en masse og volumen.
Nedenstående infografik viser flere sammenligninger relateret til forskellen mellem energi og stof.
Oversigt – energi vs materie
Energi og stof er nært beslægtede udtryk. Endnu vigtigere kommer stof i to former som energi og masse. Stof er ethvert stof, der har en masse og et volumen, men energi er en egenskab ved et stof. Derfor er den vigtigste forskel mellem energi og stof, at energi ikke har nogen målbar masse, mens stof har en målbar masse.
