المجموعات

هل يمكن مخالفة قانون الحفاظ على الطاقة؟

هل يمكن مخالفة قانون الحفاظ على الطاقة؟

يجب أن يكون أي شخص لديه مادة العلوم في المدرسة الثانوية قد سمع عن مصطلح "قانون الحفاظ على الطاقة". في الأساس ، يخبرك أنه لا يمكن إنشاء أو تدمير الطاقة ؛ لا يمكن نقلها إلا من نموذج إلى آخر.

يتناسب التعريف جيدًا مع حياتنا اليومية عندما تلاحظ الأشياء من خلال العدسة نفسها. دعونا نفكر في سيارتك التي تعمل بالبنزين ، على سبيل المثال.

يتم تحويل الطاقة الكيميائية للبنزين إلى طاقة حرارية عند الاحتراق ، والتي يتم تحويلها بعد ذلك إلى طاقة ميكانيكية.

خذ حالة سقوط الصخرة من ارتفاع ، من الطاقة الكامنة إلى الطاقة الحركية.

ذات صلة: أعظم ألغاز الكون التي لم يتم حلها

وينطبق نفس التعريف على الكتلة أيضًا ، حيث لا يمكن للكتلة أن تخلق أو تدمر ، ولا يمكن تحويلها إلا من شكل إلى آخر. يُعرف هذا القانون باسم قانون حفظ الكتلة.

صاغ أينشتاين هذين القانونين وأعطانا قانون حفظ الكتلة للطاقة الشهير ، حيث تم وضع المعادلة الأيقونية معًا - E = mc2 (معادلة كتلة الطاقة).

لكن هل يمكننا أن نقول على وجه اليقين أن قانون الحفاظ على الطاقة مطلق؟ ماذا لو تم خلق الطاقة؟

مع وجود بعض الحجج في الارتفاع ، دعونا نراجع الحجج الأكثر شيوعًا ضد قانون الحفاظ على الطاقة.

إذا كانت الطاقة لا يمكن إنشاؤها ، فما الذي يغذي توسع الكون؟ يتمدد الكون بمعدل سريع جدًا ، وقد وضع الباحثون قيمة تقريبية تبلغ 68 كيلومترًا في الثانية لكل ميجا فرسخ.

في الترجمة ، يتمدد الكون أسرع من سرعة الضوء.

والجانب المحير للعقل في هذا التوسع هو أنه يتسارع. لذلك مع كل ثانية ، يتمدد الكون أسرع من الثانية السابقة!

يطلق الباحثون على الطاقة الكامنة وراء هذا التوسع "الطاقة المظلمة". لكن من أين تأتي هذه الطاقة المظلمة؟ هل كانت موجودة بالفعل؟

جادل العديد من الباحثين بأن الكون المتوسع يغذي طاقة الجاذبية الكامنة بداخله. مع توسع الكون ، تبتعد المجرات أكثر فأكثر.

هذا يقلل من طاقة الجاذبية بينهما. يستخدم الكون طاقة الجاذبية هذه للتوسع.

أيضًا ، مع توسع الكون ، يصبح أكثر برودة وأكثر برودة. النجوم الجديدة ليست ساخنة مثل سابقاتها ونحن نشهد هذا الاتجاه في جميع أنحاء الفضاء.

لذا نعم ، عندما ننظر إلى الكون كنظام مغلق ، فإنه يخضع لقانون الحفاظ على الطاقة.

كان لأينشتاين والفيزياء الكمومية علاقة قاسية للغاية حيث أن العديد من مبادئ الفيزياء التي نعرف أنها تعمل في العالم الحقيقي لا تتصرف بنفس الطريقة في عالم الكم.

عندما تصبح الإلكترونات متحمسة ، فإنها تكون قادرة على القفز إلى مستويات أعلى. اقترح كل من نيلز بور وهانز كرامرز وجون سلاتر أن هذه الإلكترونات تنتهك قانون حفظ الطاقة مؤقتًا.

وذكروا أنه مع كل قفزة ، يتم إنشاء الطاقة أو تدميرها بواسطة الإلكترونات أثناء العملية برمتها. ومع ذلك ، تم استبعاد هذا الأمر مرة أخرى ، حيث ظلت الطاقة الكلية للإلكترون قبل أو بعد الإثارة كما هي.

من حيث الجوهر ، لم يتم كسر قانون الحفاظ على الطاقة بأي شكل من الأشكال في هذه العملية.

الموضوع الثالث ليس مثل الموضوعين اللذين ناقشناهما أعلاه. في الحالات السابقة ، كان يُعتقد أن الحفاظ على الطاقة غير قابل للتطبيق ، ولكن ثبت أنه خطأ.

ومع ذلك ، عندما نناقش الثابت الكوني ، تكون الأمور في الظلام!

ناقشنا كيف يخضع الكون للتوسع المتسارع وكيف يُعتقد أن الطاقة المظلمة هي وقود هذا التوسع.

ومع ذلك ، هل نعرف ما هي الطاقة المظلمة ، وكيف نشأت؟

حسنًا ، ذهب العلماء لإيجاد حجم هذه الطاقة المظلمة بطريقتين. الطريقة الأولى كانت بحسابها من خلال المعادلات ، والطريقة الثانية تضمنت قياسها مباشرة.

وعندما تم طرح هاتين القيمتين للتقييم ، صدمت الجميع. كانت القيمة التي يمكن حسابها من خلال المعادلات الفيزيائية أكبر بمقدار 120 مرة من القيمة التي تم قياسها.

هذا ليس فرقًا ضئيلًا وقد وُصف بأنه "أسوأ تنبؤ نظري في تاريخ الفيزياء." القيمة المُقاسة كانت تسمى الثابت الكوني.

ومع ذلك ، فإن القيمة الفعلية للثابت الكوسمولوجي موضع نقاش بسبب الاختلافات الدقيقة في الأرقام الفعلية بسبب طريقة القياس المستخدمة.

لذلك ، هذا التناقض الهائل جعل العلماء يفكرون في سبب هذا الاختلاف. والنتيجة التي توصلوا إليها هي أنه في مكان ما ، منذ ملايين أو بلايين السنين ، تم انتهاك قانون الحفاظ على الطاقة.

هذه ملاحظة محفوفة بالمخاطر للغاية بسبب سلامة قانون الحفاظ على الطاقة.

يعتقد الباحثون أنه خلال فترة ما من التاريخ ، تم إنشاء أو تدمير الطاقة دون الانصياع للحفاظ على الطاقة. قد يكون هذا هو السبب في ملاحظة مثل هذا التحول في القيمة باستخدام طريقتين الحساب.

ومع ذلك ، لا يمكننا إثبات النظرية لأن البيانات اللازمة لعمل مثل هذا البيان غير معروفة إلى حد كبير.

حتى الآن ، كانت كل حجة ضد قانون الحفاظ على الطاقة خاطئة قيد البحث. المعضلة الأخيرة التي تسبب الصداع للباحثين هي Dark Energy.

ذات صلة: لا مزيد من الترانزستورات: نهاية قانون مور

ولا يمكننا دحض أو إثبات أن قانون الحفظ قد تعرض للخطر. ليس لدينا بيانات كافية للتحقق من صحة مثل هذا الادعاء.

حتى الآن ، لا يزال قانون الحفاظ على الطاقة قائمًا دون دحض ، ومع فقدان كل مطالبة لقيمتها بينما نحفر بشكل أعمق ، فإن قانون الحفاظ على الطاقة قد هزم بالتأكيد دعاوى لا حصر لها ضده.


شاهد الفيديو: خبر هام ومفاجأة سارة. التفاصيل الكاملة لإلغاء قانون التصالح في مخالفات البناء (شهر اكتوبر 2021).