Fizikteki en temel kavramlardan biri, aynı zamanda tanımlamanın en zor olduğu konulardan birisi ” enerji “…
Herhangi bir fizik ders kitabı size enerjinin “iş yapma kapasitesi” olduğunu söyleyecektir. Sonra genellikle “iş” in bir şeyi bir kuvvete karşı harekete geçirme eylemi olduğunu açıklamaya devam edecektir. Ancak bu tanım tatmin etmiyor değil mi? Tıpkı Plato’nun insan için yaptığı “tüysüz iki ayaklı” tanımlanmasına benziyor.
Enerjinin tanımlanması o kadar zordur ki, çünkü soyut bir kavramdır. Fizikte, “enerji” kavramı gerçekten bir çeşit stenografi, kitapların dengelenmesine yardımcı olan bir gereçtir.
Enerji her zaman korunur (veya kütleye dönüştürülür), bu nedenle her türlü fiziksel veya kimyasal proses sonuçlarının işlenmesinde inanılmaz derecede yararlıdır.
Hiçbir fiziksel “enerji özü/niteliği” yoktur ve “saf enerji” diye bir şey de yoktur. Enerji genellikle bir tür hareket ile taşınır. Klasik kinetik enerji örneği, bir masanın üzerinde dolanan bir bilardo topudur. Top ne kadar ağırsa ve ne kadar hızlı hareket ederse o kadar çok enerji taşır. Başka bir deyişle, masadan fırlayıp küçük parmağınıza düşen bu top o kadar acı verici olur.
Kinetik enerjinin bir başka formu ise “ısı” olarak bilinir. Bir şeyin sıcaklığı, içindeki atomların ne kadar hızlı hareket ettiğinin doğrudan bir ölçümüdür. Sıcak bir fincan kahve içerisinde, su molekülleri hızlı bir şekilde hareket ederler. Fincan soğuyunca da hareketleri yavaşlar.
Ateşin içine demir bir çubuk atın, böylece atomları daha hızlı hareket etmeye başlar, ancak bu durumdayken atomlar yine de pozisyonlarını korurlar, hareketleri ise bir titreşim şeklinde gerçekleşir.
Bazen bir cisim belirli bir yönde çekilir veya itilir, ancak hareketi başka bir kuvvet tarafından durdurulur. Bu durumda nesnenin potansiyel enerjiye sahip olduğu söylenir. Potansiyel enerji, hareket etme potansiyeli demektir.
Bir masanın üzerinde duran bir bardak yerçekimi kuvveti tarafından çekilir. Ancak bardağın herhangi bir hareketi, çok güçlü bir kuvvetle durdurulmaktadır – masadaki atomların elektriksel itmesi gibi. Buna rağmen, bardağı hafifçe dürterseniz düşecektir.
Peki ya kimyasal enerji, elektrik enerjisi veya nükleer enerji ne olacak? Bunlar biraz daha karmaşıktır, ancak nihai analizde, tüm bu enerji biçimleri bir tür hareket veya hareket etme potansiyeli de içermektedir.
Örneğin, atomik çekirdeklerin içinde, sarılmış bir yay gibi çok sayıda enerji kilitlidir. Bir uranyum çekirdeği ikiye bölündüğünde bu enerji serbest bırakılabilir. İki yarım da hem pozitif yüklüdür, hem de bölünmeden hemen sonra diğerine elektrikle itilir ve ayrılırlar. Böylece nükleer potansiyel enerji, kinetik enerji olarak son bulur.
Rus fizikçi Lev Okun; “fiziksel kavram ne kadar basit olursa, onu kelimelerle tanımlamak o kadar zor olur” demiştir. Enerji için yapabileceğimiz en iyi şey, harekete geçme kapasitesidir.
Çeviri: N. S.