Energie — woher kommt sie?

10 Antworten

"Energie" ist ein Begriff aus einer bestimmten Kategorie von Begriffen, die alle eine besondere Eigenart haben. Solange man sie im Alltag verwendet, ist jedem völlig klar, was gemeint ist. Sobald man aber anfängt, diese Begriffe genauer zu untersuchen, zu definieren oder zu erklären, werden sie immer unklarer, immer verschwommener und irgendwann entgleiten sie einem völlig. Je mehr man sich mit ihnen beschäftigt, umso weniger weiß man darüber. Irgendwann weiß man dann nur noch, was es nicht ist, hat aber keine Worte mehr dafür, was es ist. Weitere Begriffe neben "Energie" aus dieser Kategorie wären z.B. auch "Masse", "Zeit", "Liebe" oder "Seele".

Energie ist ein allgemeiner Oberbegriff, den eigentlich niemand absolut exakt definieren kann. Man kann zwar damit rechnen und kennt die Auswirkungen von Energie, aber was sie in ihrem innersten Kern wirklich ist, weiß niemand. Wer das rauskriegt, dem ist ein Nobelpreis sicher.

Was man weiß ist aber, dass "Energie" der wichtigste Begriff überhaupt in der Physik und allen Naturwissenschaften ist, denn ohne Energie bzw. Energiedifferenzen würde im Universum gar nichts passieren. Deshalb spielt Energie im Physikunterricht und in naturwissenschaftlichen Studienfächern eine so große Rolle.

Tommyleinchen59 
Fragesteller
 05.09.2023, 09:39

Eine großartige Antwort! Vielen Dank!

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Wissen wir nicht. Die gesamte Energie im Universum war in Endeffekt seit Anfang an da.

Es gibt zwar einige Vermutungen wie das passiert sein könnte. Aber die sind Recht komplex das ich sie hier nicht wirklich erklären kann.

Eine möglichkeit wäre das die anahme das das Universum ein geschlossenes System ist schlichtweg nicht korrekt ist. Wenn Energie von außerhalb zukommen kann. Dann gilt die Energieerhaltung für diesen Aspekt nicht.

Auch kennen wir Prozesse in denen die Energie Erhaltung mit unserem derzeitigen wissen gebrochen ist.

Das Licht von weit entfernten Sternen ist ein Beispiel dafür. Es verliert über die weite Strecke an Energie. Und wir wissen das die Ausdehnung des Raumes der auslöser ist. Wir wissen aber nicht wo diese Energie hin geht. Oder was genau für die Ausdehnung den Universums verantwortlich ist. (Der Begriff für diese Sache ist dunkle Energie)

Reggid  03.09.2023, 14:35
Wir wissen aber nicht wo diese Energie hin geht.

die geht nirgendwo "hin".

in einer nicht-statischen raumzeit ist der begriff energie global einfach nicht eindeutig definierbar.

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Die Antwort auf diese Frage entzieht sich sowohl der Physik wie auch dem menschlichen Verstand. So Dinge gibt es halt in unserem Leben.
Auch wenn man als Kind immer weiterfragt ("aber warum"), fängt man bei jeder Frage mal an, ein Axiom zu akzeptieren ("es ist einfach so").
Gläubige Menschen haben es praktisch, sie können einfach sagen, es war die Schöpfung, der Urknall war die Schöpfung, Gott ist Geist, und Geist ist Energie. Fertig.

Übrigens wird ja in der praktischen Wirtschaft (Finanzwesen) heute (menschgemacht!) Geld geschöpft aus dem Nichts! Da sollte man sich fragen, wie das geht... und vor allem, ob das gut gehen kann...

Hallo Tommyleinchen59,

eine genaue Antwort kennt die Physik darauf nicht. Vermutlich liegt es an der sog. "Quantenfluktuation" - diese stammt aus der Quantenfeldtheorie. Nach der Quantenfluktuation (oder auch Vakuumfluktuation) ist ein Vakuum nicht wirklich leer, sondern hat den Zustand der möglichst niedrigen Energie - bekannt als "Grundzustand". Es entstehen permanent Teilchen und Antiteilchen, die sich aber sofort gegenseitig wieder auslöschen. Dabei muss irgendwann ein enormer Druck entstanden sein, der den Urknall hervorbrachte.

Soviel zur physikalischen Theorie - vermutlich hat Gott einen Prozess geschaffen, den wir Menschen niemals begreifen können.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Promovierter Kernphysiker
Kelec  03.09.2023, 11:58
Es entstehen permanent Teilchen und Antiteilchen

Es entstehen virtuelle Teilchenpaare. Virtuell weil sie keine Wechselwirkung mit anderen Systemen haben können und nicht messbar sind.

Anders gesagt das sind Teilchen welche in der Theorie auftauchen nur praktisch nicht daher virtuell.

Sofern man Energie ins System einbringt wird aus dem virtuellen Teilchen ein reelles Teilchen.

Der Zustand eines Systems mit 0 Energie ist am Ende exakt gleich bestimmt egal ob klassische Physik oder in der QM. Der Unterschied ist nur, dass in der QM ein System nach klassischer Beschreibung noch Energie haben müsste was es aber nicht hat.

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Wassersipper  03.09.2023, 12:17
@Kelec

Richtig, theoretische Teilchen. Daher der Verweis auf "Quantenfeldtheorie".

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Kelec  03.09.2023, 12:24
@Wassersipper

Nein nicht theoretisch sondern virtuell. Die Quantenfeldtheorie postuliert diese Teilchen nicht sondern sagt selbst dass diese ein rein mathematisches Werkzeug sind. So wie auch das Potential nur ein mathematisches Werkzeug zur Beschreibung von konservativen Kraftfeldern ist.

Zudem hat das Wort Theorie in der Wissenschaft eine gänzlich andere Bedeutung. Eine Theorie ist experimentel bewiesen davor ist es eine These. Das Vorkommen von Theorie in diesen Begriffen soll zunächst nur andeuten dass sie mathematisch logisch hergeleitet wurde auch wenn sie noch nicht experimentell bestätigt ist und daher eigentlich mehr eine These ist.

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atoemlein  03.09.2023, 13:03
@Kelec

Diese Anti-Welt-Theorie hilft mir und wohl auch dem Fragesteller überhaupt nicht weiter. All die Theorien zu Anti-Enerige und Anti-Materie sind einfach eine weitere Gedankenkrücke, ein weiteres Modell, um sich etwas Unerklärliches zu erklären. Die Frage nach dem Antrieb bleibt offen, oder wieso sollte sich ein 0-System plötzlich in zwei gegensätzliche Pole aufspalten wollen?

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Kelec  03.09.2023, 16:20
@atoemlein

Welche Antiwelt Theorie?

Ich habe lediglich gesagt dass auch in der Quantenfeldtheorie die Energieerhaltung gibt und diese nicht verletzt wird. Es entstehen auch nicht einfach Teilchen aus dem nichts.

oder wieso sollte sich ein 0-System plötzlich in zwei gegensätzliche Pole aufspalten wollen?

Das tut es ja nicht. Es gibt einen Grund warum diese virtuelle Teilchen genannt werden. Die tauchen in Rechnungen auf existieren aber nicht im Grundzustand...

Damit reelle Teilchen entstehen muss Energie im System sein sonst wäre die Energieerhaltung verletzt.

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Die Energie ist mit dem Urknall entstanden, genau wie Raum, Zeit und Materie. Das Universum wird als geschlossenes System angenommen, daher kann keine Energie entweichen, aber auch nicht dazukommen. Die Energiedichte nimmt aber mit zunehmender Ausdehnung des Universums ab.