La diferencia clave entre la energía y la materia es que la energía no tiene una masa medible mientras que la materia tiene una masa medible.
La energía y la materia son dos cantidades muy importantes en física. Estos conceptos ocupan un lugar muy importante en los campos de la física, la teoría de la relatividad, la astronomía, la cosmología, la astrofísica y la evolución estelar. Es extremadamente crucial tener una sólida comprensión de estos conceptos para sobresalir en cualquiera de esos campos.
¿Qué es la energía?
La energía es un concepto no intuitivo. El término “energía” proviene de la palabra griega “energeia”, que significa operación o actividad. En este sentido, la energía es el mecanismo detrás de una actividad. Además, la energía no es una cantidad directamente observable. Sin embargo, podemos calcularlo midiendo propiedades externas.
Podemos encontrar energía en muchas formas. La energía cinética, la energía térmica y la energía potencial son, por nombrar algunas. En el pasado, la gente pensaba que la energía era una propiedad conservada en el universo, pero el desarrollo de la teoría especial de la relatividad cambió esta idea. La teoría de la relatividad, junto con la mecánica cuántica, demostró que la energía y la masa son intercambiables. Por lo tanto, dando lugar a la conservación de la energía y la masa del universo.
Figura 01: La electricidad es una forma de energía
Sin embargo, cuando no hay fusión nuclear o fisión nuclear, la energía de un sistema se conserva. La energía cinética es la energía que provoca los movimientos de un objeto, mientras que la energía potencial surge de la energía almacenada dentro de un objeto, debido a la posición, disposición o estado del objeto. Además, la energía térmica surge debido a la temperatura.
Los científicos todavía creen que hay otros tipos de energía en este universo, que aún no se han descubierto. Han categorizado esta energía como energía oscura, y la creen como una gran proporción de la energía total del universo.
¿Qué es la materia?
En el pasado, materia era otro nombre para "material". En este contexto, la materia era todo lo que era tangible. Sin embargo, cuando Einstein postuló la teoría de la relatividad en 1905, casi todo lo clásico se vino abajo. Luego pasó a demostrar que las ondas a veces se comportaban como partículas y las partículas se comportaban como ondas. Por lo tanto, esto se conoció como la dualidad onda-partícula. Condujo a la unión entre masa y energía; ambas cantidades son dos formas de materia.
Además, podemos categorizar la materia según muchos criterios. Por la forma física, podemos categorizarlo como gas, líquido, sólido y plasma. Por métodos de detección, podemos separarla como materia normal y materia oscura. Además, por el tipo de la cantidad medida, es de dos tipos, como masa y ondas.
Figura 02: Diferentes estados de la materia y posibles transiciones entre ellos
La famosa ecuación E=mc2 nos da la cantidad de energía que podemos obtener de “m” cantidad de masa. En el universo, la cantidad de materia se conserva. Además, las reacciones en el sol conducen a una fusión nuclear donde la masa se transforma en energía. Las colisiones de fotones de alta energía producen pares de materia-antimateria donde la energía se transforma en materia. En la teoría de la relatividad, la masa no es una cantidad absoluta. Una masa que se mueve a gran velocidad con respecto al observador mostrará más masa que una masa en reposo.
¿Cuál es la diferencia entre energía y materia?
La energía es la capacidad de realizar un trabajo, mientras que la materia es cualquier sustancia que tiene masa y ocupa espacio al tener volumen. Entonces, la diferencia clave entre la energía y la materia es que la energía no tiene una masa medible, mientras que la materia tiene una masa medible. De manera similar, la energía no tiene volumen mientras que la materia ocupa un volumen medible. Por lo tanto, derivado de lo anterior hay otra diferencia significativa entre la energía y la materia. Eso es; la energía es una propiedad de un objeto, mientras que la materia es cualquier objeto que tiene masa y volumen.
El siguiente gráfico informativo muestra más comparaciones relacionadas con la diferencia entre energía y materia.
Resumen: Energía frente a materia
Energía y materia son términos estrechamente relacionados. Más importante aún, la materia se presenta en dos formas como energía y masa. La materia es cualquier sustancia que tiene una masa y un volumen, pero la energía es una propiedad de una sustancia. Por lo tanto, la diferencia clave entre la energía y la materia es que la energía no tiene una masa medible, mientras que la materia tiene una masa medible.
