1. Prove empiriche:
- Durante innumerevoli esperimenti e osservazioni nel corso dei secoli, i fisici non hanno mai trovato una situazione in cui l'energia viene creata dal nulla o scompare del tutto.
- Ogni trasformazione di energia (ad es. Da chimico a termico, meccanico a elettrico) provoca sempre una quantità di energia uguale o equivalente in una forma diversa.
2. Interazioni fondamentali:
- Le quattro forze fondamentali nell'universo (forza forte, forza debole, forza elettromagnetica e forza gravitazionale) regolano tutte le interazioni.
- Nessuna di queste forze crea o distrugge energia. Lo trasferiscono o trasformano solo tra forme diverse.
3. Formulazione matematica:
- La legge della conservazione dell'energia è espressa matematicamente come:
ΔE =0, dove ΔE è la variazione di energia di un sistema chiuso.
- Questa equazione implica che l'energia totale all'interno di un sistema rimane costante, anche se può cambiare forma.
4. Conseguenze della violazione:
- Se l'energia potesse essere creata o distrutta, avrebbe profonde implicazioni per l'universo:
- Sarebbe possibile le macchine per il movimento perpetuo.
- Il viaggio nel tempo potrebbe essere realizzabile.
- La nostra comprensione della fisica fondamentale sarebbe drasticamente modificata.
5. Limitazioni:
- È importante notare che la legge di conservazione dell'energia si applica ai sistemi chiusi . Un sistema chiuso è uno che non scambia energia con l'ambiente circostante.
- In un sistema aperto, l'energia può essere scambiata con l'ambiente, ma l'energia totale dell'universo rimane costante.
In sintesi, la legge della conservazione dell'energia è un principio fondamentale supportato da prove sperimentali ampie, la natura delle forze fondamentali, la formulazione matematica e le conseguenze della sua violazione. Garantisce che l'energia non venga mai veramente creata o distrutta, ma piuttosto trasformata e trasferita all'interno dell'universo.
