Was ist Energie!

Was ist Energie!

von Norman am 21.12.2012 18:09

Vorab: Das es sich bei Energie um ein Konzept handelt und nicht um ein Objekt, brauche ich hoffentlich nicht extra zu erwähnen.

Neben Raum und Zeit ist Energie mit eines der häufigsten verdinglichten Konzepte, mit welchen hier im Forum um sich geworfen wird. Da gibt es die Raumenergie, die Vakuumenergie, die reine Energie, die Bewegungsenergie, dunkle Energie usw.

Bei vielen habe ich den Eindruck, dass Energie als etwas betrachtet wird, was man besitzen kann. Objekten wird unterstellt, dass sie eine gewisse Menge an Energie besitzen. So als ob jedes Objekt ein Gefäß wäre in dem man die Energie einfüllen kann.

Energie ist aber nichts weiter als eine Bezeichnung für den Grad der Veränderung.

Beispiel Bewegung. Umso schneller sich die Distanz zwischen zwei Objekten verkürzt, umso größer ist die Auswirkung, welche man messen kann, wenn beide Objekte aufeinander treffen.

Beispiel Gravitation: Hier misst man die Stärke von etwas was gegen Objekte drückt oder zieht. Die Ursache ist bis jetzt noch nicht nachgewiesen (andere Objekte in Betracht zu ziehen, wären eine logische Schlussfolgerung)

Beispiel Wärme: Das Objekt schein hier etwas zu besitzen. Wenn es mit kälteren Objekten in Berührung kommt, dann verliert es Wärme. Wenn es mit wärmeren Objekten in Berührung kommt, dann gewinnt es an wärme. Bei der Wärme scheint es sich um feine Bewegungen im atomaren Bereich zu handeln. Wenn zwei Objekte von unterschiedlicher Temperatur in Berührung kommen, dann werden die Bewegungen von dem wärmeren Objekt ausgebremst, während die Bewegungen des kälteren Objektes beschleunigt werden. Beide Objekte gleichen ihre Temperatur an einander an (Resonanz).

Eine Substanz, welche wir als Energie bezeichnen schein es nicht zu geben und ist auch nicht notwendig um die Vorgänge in der Welt zu erklären.

Folgend könnte man Energie so definieren:

Energie ist die Folge aus einer Kausalitätskette, welche von Objekten ausgeht und auf diese wiederum einwirkt.

Re: Was ist Energie!

von Julian am 21.12.2012 18:45

Deine Überlegungen sind sehr interessant.
Allerdings möchte ich behaupten, dass ich Energie nicht verdingliche, wenn ich sage Objekt X hat die Energie x.
Dabei ist die Energie doch bloß eine Eigenschaft.
So wie andere Konzepte auch Eigenschaften von Objekten sein können, so wie Schönheit.
Ein Objekt kann schön sein oder eine Energie von x eV haben.

Was wirkt hier auf die Objekte ein? Die Kausalitätskette? Oder die Folge?

Re: Was ist Energie!

von Oli am 21.12.2012 18:54

Energie ist Bewegung oder das Potential, sich zu bewegen.

Beispiel Wärmeenergie:
Ein Objekt, welches sich bewegt (in Bezug auf was? Das müssen wir später klären), bezeichnen wir als warm oder heiß. Wir können auch einem einzelnen Atom, Proton oder Elektron eine Wärmeenergie zusprechen. Dies geht jedoch nur von einem aussenliegenden Betrachtungsstandpunkt aus! Das Teilchen selbst "weiß" nichts von seiner Energie. Es ist sinnlos, einem einzelnen Teilchen ohne Bezug zu anderen Teilchen Wärme oder Energie zuzusprechen.

Ich muss noch über einiges nachdenken, ganz sauber scheint mir meine Definition nicht zu sein...

Re: Was ist Energie!

von Norman am 21.12.2012 19:42

Ich würde schon sagen, dass du hier Energie verdinglichst. Aber dein Beispiel ist in Ordnung, da bei Berechnungen in denen die Auswirkung eines Phänomens vorher gesagt werden soll, es mitunter sinnvoll ist das Konzept „Energie" zu verdinglichen. Auch in der Kommunikation, kommen wir nicht drum herum Konzepte zu verdinglichen, wenn wir Vorgänge beschreiben.

Energie ist keine Eigenschaft. Farben, Temperaturen, Größen, Gewicht usw. sind Eigenschaften. Ein Objekt kann eine bestimmte Farbe oder ein bestimmtes Gewicht haben. Schönheit ist auch keine Eigenschaft, da ein Objekt kein bestimmtes Maß an Schönheit besitzen kann. Ob etwas schön oder hässlich ist, ist immer eine Interpretation des Betrachters.

Das Wort „Energie" enthält eine Tilgung, da der Referenzindex fehlt (Metamodell). Fairer weise muss ich dir zugestehen, dass sich das Wort „Energie" oft auf die Eigenschaft eines Objektes bezieht.

Beispiel: „Die Energie bei dem Aufprall von dem Objekt beträgt X" Hier bezieht sich der Begriff „Energie" auf die Masse und die Geschwindigkeit eines Objektes (beides Eigenschaften).

Andere Objekte.

Dies sind zwei sprachlich Verdinglichungen um einen Vorgang zu beschreiben (Kausalität).

Eines von Raphaels Axiome:

Jede Ursache ist selbst eine Wirkung mit einer Ursache; die Kette von Ursache und Wirkung ist endlos. (Kausalität)

Vielleicht sollte ich es besser formulieren:

Energie ist eine Veränderung innerhalb Kausalitätskette, welche von Objekten ausgeht und auf diese wiederum einwirkt.

Ja..jein..nein. Bewegung ist nicht gleich Energie. Wenn zwei Objekt sich mit hoher Geschwindigkeit auf fast parallelen Bahnen bewegen und sich langsam immer näher kommen. Dann ist entspricht die Wirkung bei der Berührung (Energie) der Geschwindigkeit mit welcher sie sich angenähert haben. Die parallele Geschwindigkeit hat keine Auswirkung. Wenn Bewegung gleich Energie sein würde, dann wäre die Wirkung bei der Berührung um ein vielfaches größer. Das andocken an einer Raumstation, welche mit hoher Geschwindigkeit die Erde umkreist, wäre dann kaum noch möglich.

 

Re: Was ist Energie!

von Oli am 21.12.2012 20:07

Hallo Norman,
ich behandle Geschwindigkeit als Vektor, nicht als Skalar.

Hier werden einfach zwei Eigenschaften eines Objektes zu einer Eigenschaft (Energie) zusammengenommen.
Mitunter kann es aber sinnvoll, grundlegende Eigenschaften (Masse und Geschwindigkeit) anzugeben.
Die Frage: "Wielange benötigt ein Körper von 1kg Masse und einer Geschwindigkeit von 1m/s, um eine Strecke von 10 Metern zurückzulegen?" kann ich beantworten, wenn ich vom Körper aber nur die kinetische Energie kenne (in diesem Falle 0,5kg x m²/s² = 0,5 Joule), wird das unmöglich.

Re: Was ist Energie!

von Norman am 21.12.2012 21:15

Hallo Oli,

Wenn dies ein Witz sein sollte, so habe ich diesen nicht verstanden.

Edit: Beim nochmaligen durchlesen hat es klick gemacht, ich kann nun nachvollziehen worauf du dich beziehst. Bleibt nur noch die Frage mit dem Vektor.

Laut Wikipedia: Im allgemeinen Sinn versteht man unter einem Vektor (lat. vector „Träger, Fahrer") ein Element eines Vektorraums, das heißt ein Objekt, das zu anderen Vektoren addiert und mit Zahlen, die als Skalare bezeichnet werden, multipliziert werden kann. Vektoren in diesem allgemeinen Sinn werden im Artikel Vektorraum behandelt.

Ist das hier ein Spielchen nach dem Motto, finde den Logikfehler???

Mich beschleicht das Gefühl, dass in diesem Wikipedia-Artikel Objekte und Konzepte in einem Topf geschmissen werden, und anschließend kräftig gerührt.

Wenn ich dich richtig verstanden habe, wolltest du mir sagen, dass die Geschwindigkeit an sich ein Objekt ist. Oder?

Mein Beispiel bezog sich auf den Aufprall (auf ein anderes Objekt), und dabei sind zwei wesentliche Variablen wichtig, die Geschwindigkeit (zum Zeitpunkt des Aufpralls) und die Masse des Objektes. Zur Beantwortung deiner Frage benötigt man das Gewicht nicht.

Unter Geschwindigkeit verstehe ich die Lokationsänderung zwischen zwei Objekten. Um diese zu ermitteln muss ich die Entfernung und die Dauer (Zeit) kennen.

Oder was meinst du mit: "ich behandle Geschwindigkeit als Vektor, nicht als Skalar."?

Re: Was ist Energie!

von Oli am 21.12.2012 21:56

Wikipedia ist tatsächlich nicht immer zu trauen... Bei Wiki ist im Einführungstext jedoch von einem Vektor im mathematischen Sinne geschrieben (ohne dies gleich explizit zu erwähnen), und die Mathematiker sind ein ganz eigenes Völkchen ...

Ich behandle einen Vektor nicht als Objekt. Ein Vektor gibt eine Größe an, in Verbindung mit einer Richtung. Das Paradebeispiel ist dafür die Geschwindigkeit, die eine Größe hat (z.B. 1m/s) und eine Richtung (z.B. Richtung Westen). Beides zusammen ergibt eine Eigenschaft eines Objektes. Ob das Auto nun direkt auf eine Mauer fährt, oder schräg auf die Mauer, macht einen großen Unterschied, auch wenn der Betrag der Geschwindigkeit gleich groß ist.
Zu deinen Raumstationen, die zwar mit großer Geschwindigkeit fliegen, aber trotzdem sicher andocken können. Hier ist, wenn sie sich in einem spitzen Winkel nähern, die Geschwindigkeit relativ zueinander klein, deshalb klappts auch, ohne dass das Porzellan zu Bruch geht.
Ein Skalar ist eine Größe, die richtungsunabahängig ist, z.B. die Masse eines Objektes. Egal in welche Richtung das Auto fährt, seine Masse bleibt gleich.

Alles klar?

Re: Was ist Energie!

von Norman am 21.12.2012 22:41

Hallo Oli,

dann scheinen wir in etwa da gleiche zu meinen, nur die Metaphern sind verschieden. Danke dass du mich über Vektor und Skalar aufgeklärt hast. Wieder etwas dazu gelernt.

Re: Was ist Energie!

von Oli am 21.12.2012 23:06

So geht es mir hier auch ständig, ich habe lange nicht mehr in so kurzer Zeit so viel gelernt wie hier!

back to topic: was ist Energie?

Ich werde das Gefühl nicht los, dass Energie Bewegung oder potentielle Bewegung ist.
Wärmenergie: Bewegung von atomaren oder subatomaren Teilchen
kinetische Energie: Bewegung von Teilchen allgemein
potentielle Energie: Teilchen in einem Kraftfeld können beschleunigt werden -> Bewegung
elektrische Energie: Magnetfeld oder elektr. Feld, s.o., oder bewegte Ladungsträger
chemische Energie: potentielle Energie, die letztendlich zu einer Wärmebewegung führen kann

Dies soll nur ein schnelles brain-storming gewesen sein!

Mit dem Licht komme ich noch nicht klar, und mit den physikalischen Feldern...
Fasst man Licht als ein Strom von Photonen (=eigenständige Objekte) auf, die masselos sind, oder als Welle, die Energie überträgt, aber kein Objekt ist?

Re: Was ist Energie!

von Norman am 22.12.2012 19:02

Das kann man so stehen lassen.

Da die Welt, welche ich wahrnehme aus Objekten besteht, lassen sich alle Phänomene auf zwei Eigenschaften reduzieren. Diese zwei Eigenschaften erzeugen eine nahezu unendliche Komplexität.

Zum einem können Objekte sich bewegen (Bewegung) und zum anderen können Objekte die Bewegungen anderer Objekte beeinflussen (potentielle Bewegung).

Beim Licht gehe ich von Wellen aus.