La ley de conservación de la energía comenzó como una ley empírica: notamos que la energía de una forma u otra nunca aparece o desaparece, sino que simplemente se convierte. Esto es bastante difícil de hacer, porque contar toda la energía “perdida” en un proceso puede ser complicado. A finales del siglo XIX, las exploraciones de la termodinámica lo confirmaron. Más tarde, la relatividad especial de Einstein mostró la equivalencia entre masa y energía, y refinó las definiciones de cantidades conservadas.
Pero la naturaleza empírica de todo cambió con el teorema de Noether.
Después de su prueba monumental, se entendió que cualquier ley de conservación en la naturaleza era el resultado de algo mucho más primitivo: las simetrías subyacentes de la naturaleza.
Entonces, la conservación de la energía es un resultado directo de la simetría de la dimensión del tiempo; Si haces el mismo experimento en dos momentos diferentes, obtendrás el mismo resultado. Esto es equivalente a decir que la energía se conserva.
De manera similar, la conservación del momento resulta de la simetría traslacional del espacio: si haces el mismo experimento en dos lugares diferentes obtendrás el mismo resultado.
Y la conservación del momento angular resulta de la simetría rotacional del espacio: si haces el mismo experimento en dos ángulos diferentes, obtendrás el mismo resultado.
Hay cantidades más conservadas en física, e involucran simetrías de “espacios” más abstractos. Pero el principio es válido para todos: cualquier ley de conservación corresponde a una simetría del universo.
En mi humilde opinión, este fue uno de los mayores avances en física.
¿Cuál es el significado de la ley de conservación de la energía?
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“La energía no puede hacerse ni destruirse, sino cambiarse de una forma a otra”
para mí: esto sigue la regla 3R: reutilizar, reciclar, reducir.
PD: – Sin embargo, la energía cambia de una forma a otra y fluye de un objeto a otro, la cantidad total de energía siempre debe permanecer constante.
Básicamente, significa que si mides todas las cosas involucradas en una acción, todas las energías se suman al mismo valor cuando se convierten correctamente.
Un ejemplo de esto es levantar un balde de agua desde el suelo hasta la parte superior de una mesa. La energía requerida para elevarlo es igual a la energía que podrías recuperar al bajarlo nuevamente. Si dejaras caer el balde sobre un clavo, el clavo sería empujado dentro de un trozo de madera proporcionalmente a su energía almacenada. Gire un imán dentro de una bobina de alambre y electricidad. Conecte la electricidad a un motor y girará. El único problema con toda esta transferencia de energía es la fricción y la energía almacenada de manera invisible dentro de los átomos y las moléculas, pero confiamos en que si pudiéramos medir todo, nada se perdería durante ninguna transacción.
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