Энергия

Эне́ргия (от греч. ἐνέργεια – действие, деятельность, действительность), общая количественная мера движения и взаимодействия всех видов материи. Энергия не возникает из ничего и не исчезает, она может только переходить из одной формы в другую (закон сохранения энергии). Понятие энергии связывает воедино все явления природы.

В соответствии с различными формами движения материи рассматривают различные виды энергии: механическую, внутреннюю, электромагнитную, химическую, ядерную и др. Это деление условно. Так, химическая энергия складывается из кинетической энергии движения электронов и электрической энергии их взаимодействия друг с другом и с ядрами атомов. Внутренняя энергия равна сумме кинетической энергии хаотического движения молекул относительно центра масс и потенциальной энергии взаимодействия молекул. Энергия системы однозначно зависит от параметров, характеризующих состояние системы. Для непрерывной среды или поля вводятся понятия плотности энергии и плотности потока энергии, равной произведению плотности энергии на скорость её перемещения.

Теория относительности показала, что энергия тела ${\displaystyle \varepsilon }$ неразрывно связана с его массой m соотношением ${\displaystyle \varepsilon =m{\text{с}}^{2}}$. Любое тело обладает энергией; если масса покоящегося тела ${\displaystyle m_{0}}$, то его энергия покоя ${\displaystyle \varepsilon _{0}=m_{0}{\text{с}}^{2}}$; эта энергия может переходить в другие виды энергии при превращениях частиц (в распадах, ядерных реакциях и т. п.).

Согласно классической физике, энергия любой системы меняется непрерывно и может принимать любые значения. Квантовая теория утверждает, что энергия частиц, движение которых происходит в ограниченном объёме пространства (например, электронов в атоме), принимает дискретный ряд значений. Так, атомы испускают электромагнитную энергию в виде дискретных порций – фотонов.

Единица измерения энергии в СИ – джоуль (Дж), в системе СГС – эрг (Э). В атомной и ядерной физике и физике элементарных частиц обычно применяется внесистемная единица – электронвольт (эВ).