Закон сохранения энергии
Закон сохранения энергии — основной закон природы, заключающийся в том, что энергия замкнутой системы сохраняется во времени. Говоря проще, энергия не может возникнуть из ничего и не может в никуда исчезнуть, она может только переходить из одной формы в другую.[1]
Закон сохранения энергии встречается во всех областях жизни, в различных разделах физики и проявляется в сохранении различных её форм. Например, в классической механике закон проявляется в сохранении механической энергии (суммы потенциальной и кинетической энергий). В термодинамике закон сохранения энергии называется первым началом термодинамики и говорит о сохранении энергии в сумме с тепловой энергией.
Поскольку закон сохранения энергии относится не к конкретным величинам и явлениям, а отражает общую закономерность в природе во всех явлениях, то правильнее называть его не законом, а принципом сохранения энергии.
Частный случай — Закон сохранения механической энергии — механическая энергия консервативной механической системы сохраняется во времени. Проще говоря, при отсутствии сил типа трения (диссипативных сил) механическая энергия не возникает из ничего и не может никуда исчезнуть.
Ек1+Еп1=Ек2+Еп2
Закон сохранения энергии — это интегральный закон. Это значит, что он складывается из действия дифференциальных законов и является свойством их совокупного действия. Например, иногда говорят, что невозможность создать вечный двигатель обусловлена законом сохранения энергии. Но это не так. На самом деле, в каждом проекте вечного двигателя срабатывает один из дифференциальных законов и именно он делает двигатель неработоспособным. Закон сохранения энергии просто обобщает этот факт.
Сократ о законе сохранения энергии[править | править код]
"Ничего не возникает из ничего и не исчезает в никуда".
Ломоносов о законе сохранения энергии[править | править код]
"Ежели где-то что-то убыло, то где-то что-то прибыть должно непременно".
Эйнштейн о релятивистском законе сохранения энергии[править | править код]
"Дорелятивистская физика знала два фундаментальных закона сохранения, а именно: закон сохранения энергии и закон сохранения массы; оба эти фундаментальных закона считались совершенно независимыми друг от друга. Теория относительности слила их в один".
Эйнштейн А. Собрание научных трудов. том 1. М. 1965 г. стр. 553.
Теорема Нётер[править | править код]
Симметрия в физике | ||
---|---|---|
Преобразоавния | Инвариантность | Закон сохранения |
↕ трансляция времени | Консерватизм | ...энергии |
↔трансляция пространства | Однородность | ...импульса |
○ Вращения | Изотропия | ...момента импульса |
× Группа Лоренца | Относительность | инвариантность интервала
(и др. скаляров пространства-времени) |
Согласно теореме Нётер, закон сохранения механической энергии является следствием однородности времени.[2]