ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพลังงานกับสสารคือพลังงานไม่มีมวลที่วัดได้ในขณะที่สสารมีมวลที่วัดได้
พลังงานและสสารเป็นปริมาณที่สำคัญมากในวิชาฟิสิกส์ แนวคิดเหล่านี้มีความสำคัญอย่างมากในสาขาฟิสิกส์ ทฤษฎีสัมพัทธภาพ ดาราศาสตร์ จักรวาลวิทยา ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ และวิวัฒนาการของดาว เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องมีความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับแนวคิดเหล่านี้เพื่อที่จะเป็นเลิศในสาขาเหล่านั้น
พลังงานคืออะไร
พลังงานเป็นแนวคิดที่ไม่ใช้สัญชาตญาณ คำว่า "พลังงาน" มาจากคำภาษากรีก "energeia" ซึ่งหมายถึงการทำงานหรือกิจกรรมในแง่นี้ พลังงานเป็นกลไกที่อยู่เบื้องหลังกิจกรรม นอกจากนี้ พลังงานไม่ใช่ปริมาณที่สังเกตได้โดยตรง อย่างไรก็ตาม เราสามารถคำนวณได้โดยการวัดคุณสมบัติภายนอก
เราสามารถหาพลังงานได้หลายรูปแบบ พลังงานจลน์ พลังงานความร้อน และพลังงานศักย์เป็นชื่อบางส่วน ในอดีต ผู้คนคิดว่าพลังงานเป็นสมบัติที่ได้รับการอนุรักษ์ในจักรวาล แต่การพัฒนาทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษได้เปลี่ยนแนวคิดนี้ ทฤษฎีสัมพัทธภาพร่วมกับกลศาสตร์ควอนตัมแสดงให้เห็นว่าพลังงานและมวลใช้แทนกันได้ จึงทำให้เกิดพลังงาน – การอนุรักษ์มวลของจักรวาล
รูปที่ 01: ไฟฟ้าเป็นรูปพลังงาน
อย่างไรก็ตาม เมื่อนิวเคลียร์ฟิวชันหรือนิวเคลียร์ฟิชชันไม่มีอยู่ พลังงานของระบบจะถูกอนุรักษ์ไว้ พลังงานจลน์คือพลังงานที่ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของวัตถุในขณะที่พลังงานศักย์เกิดขึ้นจากพลังงานที่สะสมอยู่ภายในวัตถุอันเนื่องมาจากตำแหน่ง การจัดเรียง หรือสถานะของวัตถุ นอกจากนี้ พลังงานความร้อนยังเกิดขึ้นเนื่องจากอุณหภูมิ
นักวิทยาศาสตร์ยังคงเชื่อว่ายังมีพลังงานประเภทอื่นในจักรวาลนี้ที่ยังไม่ถูกค้นพบ พวกเขาจัดหมวดหมู่พลังงานนี้เป็นพลังงานมืด และพวกเขาเชื่อว่าเป็นสัดส่วนที่มากของพลังงานทั้งหมดของจักรวาล
อะไรนะ
เมื่อก่อนสสารเป็นอีกชื่อหนึ่งของ “วัตถุ” ในบริบทนี้ สสารคือทุกสิ่งที่จับต้องได้ อย่างไรก็ตาม ไอน์สไตน์ตั้งสมมติฐานทฤษฎีสัมพัทธภาพในปี ค.ศ. 1905 เกือบทุกอย่างที่คลาสสิกพังทลายลง เขาแสดงต่อไปว่าบางครั้งคลื่นก็มีพฤติกรรมเหมือนอนุภาค และอนุภาคก็มีพฤติกรรมเหมือนคลื่นดังนั้นสิ่งนี้จึงเรียกว่าความเป็นคู่ของอนุภาคคลื่น มันนำไปสู่การรวมกันของมวลและพลังงาน ปริมาณทั้งสองนี้เป็นสสารสองรูปแบบ
นอกจากนี้ เรายังจัดหมวดหมู่เรื่องได้ตามเกณฑ์ต่างๆ โดยรูปแบบทางกายภาพ เราสามารถจัดประเภทเป็นก๊าซ ของเหลว ของแข็ง และพลาสมา โดยวิธีการตรวจจับ เราสามารถแยกมันออกเป็นสสารปกติและสสารมืดได้ ยิ่งกว่านั้นตามประเภทของปริมาณที่วัดได้นั้นมีสองประเภทคือมวลและคลื่น
รูปที่ 02: สถานะต่างๆ ของสสารและการเปลี่ยนแปลงที่เป็นไปได้ระหว่างพวกมัน
สมการที่มีชื่อเสียง E=mc2 ให้พลังงานที่เราได้จากมวล “m”ในจักรวาลมีการอนุรักษ์ปริมาณสสารไว้ นอกจากนี้ ปฏิกิริยาในดวงอาทิตย์ยังทำให้เกิดนิวเคลียร์ฟิวชันโดยที่มวลเปลี่ยนเป็นพลังงาน การชนกันของโฟตอนพลังงานสูงทำให้เกิดคู่สสารกับปฏิสสารซึ่งพลังงานเปลี่ยนเป็นสสาร ในทฤษฎีสัมพัทธภาพ มวลไม่ใช่ปริมาณสัมบูรณ์ มวลที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงเมื่อเทียบกับผู้สังเกตจะแสดงมวลมากกว่ามวลที่อยู่นิ่ง
พลังงานและสสารต่างกันอย่างไร
พลังงานคือความสามารถในการทำงาน ในขณะที่สสารคือสารใดๆ ที่มีมวลและใช้พื้นที่โดยมีปริมาตร ดังนั้น ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพลังงานกับสสารก็คือพลังงานไม่มีมวลที่วัดได้ ในขณะที่สสารมีมวลที่วัดได้ ในทำนองเดียวกัน พลังงานไม่มีปริมาตรในขณะที่สสารมีปริมาตรที่วัดได้ ดังนั้นจากข้างต้นจึงเป็นความแตกต่างที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งระหว่างพลังงานและสสาร นั่นคือ; พลังงานเป็นคุณสมบัติของวัตถุในขณะที่สสารคือวัตถุใด ๆ ที่มีมวลและปริมาตร
อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงการเปรียบเทียบเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับความแตกต่างระหว่างพลังงานและสสาร
สรุป – พลังงานเทียบกับสสาร
พลังงานและสสารสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด ที่สำคัญกว่านั้น สสารมาในสองรูปแบบคือพลังงานและมวล สสารคือสารใดๆ ที่มีมวลและปริมาตร แต่พลังงานเป็นคุณสมบัติของสาร ดังนั้น ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพลังงานกับสสารก็คือพลังงานไม่มีมวลที่วัดได้ ในขณะที่สสารมีมวลที่วัดได้