Frage von FaTech, 28

Wie erkläre ich das Energieerhaltungsgesetz?

Potentielle Energie und Kinetische Energie und so weiter. Wie aber fasse ich es zu einem Satz oder auch mehrere Sätze zusammen?

Expertenantwort
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 8

Wie erkläre ich das Energieerhaltungsgesetz?

Wie schon AaronKnight schreibt, besagt der Energieerhaltungssatz, wie er genauer heißt, dass Energie in einem geschlossenen System weder verloren gehen noch neu entstehen kann.

Er ist mehr als ein gewöhnliches Gesetz. Es ist ein übergeordnetes Prinzip, dem Naturgesetze untergeordnet sind. Ähnlich wichtig ist der Impulserhaltungssatz, der äquivalent zu Newtons Wechselwirkungsprinzip (»actio et reactio«) ist.

Ein Physiker würde eher eine ganze Theorie verwerfen oder unbekannte Teilchen postulieren als an diesen Erhaltungssätzen zweifeln.

Dies ist bereits geschehen: Als der β-Zerfall des Neutrons in der Nebelkammer beobachtet wurde, stellte man fest, dass die Zerfallsprodukte, ein Proton und ein Elektron, einen anderen Gesamtimpuls und eine geringere Gesamtenergie haben als das ursprüngliche Neutron.

Bohrs achselzuckendes Statement, die Erhaltungssätze gälten womöglich nicht auf der Ebene kleinster Teilchen, stand Paulis Postulat eines in der Nebelkammer nicht nachweisbaren, also neutralen und kaum mit Materie wechselwirkenden Teilchens entgegen, des Neutrinos. Pauli behielt Recht, ein Triumph des Prinzips über eine physikalische »Zweireichelehre« mit verschiedenen Naturgesetzen.

Übrigens folgt ein solcher Erhaltungssatz zwingend daraus, wenn die Änderung einer bestimmten physikalischen Größe nichts an der Physik ändert. Dies ist ein Theorem, das von Emmy Noether, im frühen 20. Jahrhundert aufgestellt wurde.

Antwort
von AaronKnight, 25

Energie kann weder erzeugt, noch verloren gehen. Sie wird lediglich umgewandelt.

Antwort
von JTKirk2000, 11

Der Antwort von AaronKnight ist eigentlich nichts hinzuzufügen (daher Danke und Daumen hoch zu AaronKnights Antwort), außer wenn Du es in einem Satz haben möchtest: Energie kann weder erzeugt werden, noch verloren gehen, sondern lediglich umgewandelt werden. 

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