Ya, en serio, ¿Qué es la Energía?
Summary
TLDREl video explica que la energía es un concepto abstracto en física, a menudo malentendido como un fluido tangible. Se describe cómo la conservación de la energía se debe a las simetría temporal del espacio-tiempo y cómo las fuerzas fundamentales no cambian con el tiempo, asegurando así esta conservación. A través de ejemplos como la caída de un melón y el movimiento de la Tierra alrededor del Sol, se demuestra que la energía es una cantidad que se conserva cuando hay simetría en las interacciones de un sistema, y no es algo percibible directamente, sino experimentalmente a través de mediciones.
Takeaways
- 💡 La energía es uno de los términos de la física más utilizados y alterados por el público, a menudo confundido con conceptos místicos o tangibles como auras.
- 🔍 La naturaleza de la energía es abstracta y se relaciona con la capacidad de realizar trabajo o provocar un cambio físico.
- 📚 La energía en física se entiende como una cantidad que se conserva en un sistema a lo largo del tiempo, cambiando de forma pero no de magnitud total.
- ⚛️ La conservación de la energía es un principio fundamental que indica que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.
- 🔄 Ejemplos de conservación incluyen el momento lineal en colisiones y el momento angular en sistemas orbitales.
- 📏 La energía se puede dividir en varias formas (como cinética o potencial), pero su total en un sistema cerrado permanece constante.
- 🧮 Los físicos utilizan ecuaciones matemáticas para describir y predecir la transferencia y transformación de energía en diferentes procesos.
- 🌌 El primer teorema de Noether conecta las leyes de conservación con las simetrías del universo, demostrando que cada conservación es resultado de una simetría.
- 🕒 La conservación de la energía está intrínsecamente relacionada con la simetría temporal del espacio-tiempo, reflejando su homogeneidad a lo largo del tiempo.
- 🚀 Futuros vídeos explorarán cómo la curvatura del espacio y la mecánica cuántica afectan a las simetrías y conservaciones.
Q & A
¿Qué es la energía según la física?
-La energía es una cantidad que se conserva en un sistema físico y se refleja en la capacidad de realizar trabajo. Es una magnitud física abstracta que no es tangible ni percibible directamente, sino que se expresa a través de cantidades como la masa, velocidad, altura, entre otras.
¿Cómo se define la conservación de la energía?
-La conservación de la energía se refiere a que la suma total de energía en un sistema permanece constante con el tiempo, a pesar de los cambios en el sistema. Esto ocurre cuando las interacciones dentro del sistema conservan ciertas simetrías en el espacio-tiempo.
¿Qué es el momento lineal y cómo se relaciona con la conservación de la energía?
-El momento lineal es un número que se calcula multiplicando la masa de un objeto por su velocidad. La conservación del momento lineal ocurre cuando este número no cambia a lo largo del tiempo, lo que es una manifestación de la conservación de la energía en sistemas físicos donde las fuerzas actúan de manera simétrica.
¿Qué es el momento angular y cómo está relacionado con la conservación de la energía?
-El momento angular es un número que se calcula multiplicando la masa de un objeto por la distancia a la que se encuentra de un punto de referencia y su velocidad en la dirección perpendicular a dicha distancia. La conservación del momento angular se da cuando este número no varía con el tiempo, lo que también es una expresión de la conservación de la energía en sistemas con simetría rotacional.
¿Por qué la energía se considera una propiedad del espacio-tiempo?
-La energía se considera una propiedad del espacio-tiempo porque su conservación se debe a las simetrías inherentes al espacio-tiempo, como la invarianza espacial, angular y temporal. Estas simetrías garantizan que ciertos compendios de números, como el momento lineal y angular, se mantengan constantes en el tiempo.
¿Qué es la simetría temporal y cómo se relaciona con la conservación de la energía?
-La simetría temporal se refiere a que las fuerzas y interacciones fundamentales no cambian con el paso del tiempo. Esto significa que la energía, como una cantidad que se conserva, se mantiene constante en el tiempo debido a estas simetrías temporales inherentes al espacio-tiempo.
¿Cómo la gravedad influye en la conservación de la energía?
-La gravedad es una fuerza fundamental que actúa en todos los objetos con masa. Debido a que su intensidad solo depende de la distancia entre los objetos y no de su posición angular o su orientación en el espacio, la gravedad mantiene una simetría temporal que permite la conservación de la energía en sistemas donde ella es la única fuerza actuante.
¿Qué ocurre cuando las simetrías del espacio-tiempo se rompen?
-Cuando las simetrías del espacio-tiempo se rompen, como puede ocurrir en condiciones extremas como en el mundo cuántico o cuando el espacio se curva, algunas cantidades que se conservan en otros contextos pueden dejar de tener sentido o pueden cambiar. Esto puede llevar a una打破 de las leyes de conservación de la energía como我们知道 en física clásica.
¿Cómo se puede observar la conservación de la energía en la caída de un melón?
-En la caída de un melón, la conservación de la energía se manifiesta en el hecho de que la suma total de energía del melón, compuesta por energía cinética y potencial, no cambia a lo largo de su caída. La fuerza de la gravedad actúa en el melón de manera constante, y no hay interacciones que rompan la conservación de la energía, por lo que la energía total del melón se conserva.
¿Qué es la ley de causa y efecto en el contexto del karma?
-La ley de causa y efecto en el karma es un principio que establece que las acciones de un individuo generan consecuencias equivalentes. Esto significa que lo que sembramos, en términos de acciones y energía, es lo que cosecharemos más adelante, reflejando una relación directa entre nuestras acciones y los resultados que experimentamos.
Outlines
🔋 La naturaleza abstracta de la energía
Este párrafo explica que la energía es un término altamente utilizado y malentendido en la física. A menudo, se considera como una sustancia tangible o fluido que se mueve y rodea a los objetos, lo cual es una percepción errónea. La energía se define como una cantidad abstracta que se mantiene constante durante el movimiento, como el momento lineal y angular, y es el resultado de combinar propiedades físicas como masa, velocidad y radio de giro, entre otras. La conservación de la energía se debe a que las interacciones fundamentales no cambian con el tiempo, y esto se refleja en las simetrías del espacio-tiempo.
🌐 Energía y simetría en el espacio-tiempo
En este párrafo, se profundiza en la relación entre la energía y las simetrías del espacio-tiempo. Se destaca que la conservación de la energía es una manifestación de estas simetrías, ya que las fuerzas fundamentales no cambian con el tiempo. Se menciona que la fuerza de gravedad, por ejemplo, es invariante bajo rotaciones y traslaciones temporales, lo que garantiza la conservación de la energía. Además, se sugiere que las interacciones en el mundo cuántico y la curvatura del espacio-tiempo pueden afectar estas simetrías y, por lo tanto, la conservación de la energía, un tema que se explorará en un próximo vídeo.
Mindmap
Keywords
💡Energía
💡Momento lineal
💡Momento angular
💡Conservación de la energía
💡Simetría
💡Física teórica
💡Emmy Noether
💡Invariancia temporal
💡Invarianza espacial
💡Matemáticas
💡Cuantum
Highlights
La energía es un término muy utilizado y alterado en la física, a menudo confundido con conceptos no científicos.
La percepción popular de la energía como un fluido tangible que se mueve entre nosotros y rodea en un aura es incorrecta.
La conservación de la energía se basa en el hecho de que ciertas cantidades no cambian durante el movimiento.
El momento lineal se refiere a una cantidad que no cambia cuando una bola de billar impacta contra otra.
La conservación del momento angular se observa en el sistema Tierra-Sol, donde la masa, distancia y velocidad mantienen una constante.
La energía total de un objeto, como un melón caído, es una suma de cantidades que no cambian durante su caída.
La conservación de la energía es una manifestación de simetrías en el espacio-tiempo donde las interacciones ocurren.
Las fuerzas fundamentales no cambian con el tiempo, lo que contribuye a la conservación de la energía.
Las simetrías espaciales, angulares y temporales son fundamentales para la conservación de las cantidades físicas.
La energía es una propiedad del espacio-tiempo que muestra su homogeneidad temporal.
Cuando el espacio se curva, algunas simetrías pueden perderse, afectando la conservación de ciertas cantidades.
Este concepto se explorará más a fondo en el mundo cuántico en futuros videos.
La energía no es una aura ni un fluido, sino un compendio de números que solo se pueden experimentar a través de experimentos.
La conservación de la energía es una ley fundamental que se manifiesta en la física debido a las simetrías inherentes al espacio-tiempo.
La energía es una cantidad que se conserva cuando las interacciones de un sistema exhiben una simetría en el tiempo.
La teoría de Noether muestra cómo las simetrías son la base de las leyes de conservación en física.
Las interacciones fundamentales y las fuerzas en el universo no cambian con el tiempo, lo que mantiene la conservación de la energía.
Transcripts
la energía es sin duda uno de los
términos robados por el público más
utilizados y alterados de la física
a veces usada para designar lo animado
que está alguien la vida útil de tu
móvil o incluso para denotar el y el
karma y otras fuerzas místicas y
seguramente imaginarias mi sensación es
que la gente cree que la energía es algo
tangible una especie de fluido que se
mueve entre nosotros y que nos rodea en
un aura en eso puede que los
divulgadores tengamos algo de culpa
siento decepcionados pero la realidad es
que la naturaleza de la energía es algo
más abstracta literalmente va así pilla
un sistema físico cualquiera y escoge
dos momentos en el tiempo distintos
después obtén de cada caso las
propiedades del la masa la
velocidad que lleva el radio de giro la
altura respecto al suelo etcétera todas
las cantidades que puedas medir
con buen gusto combina todos estos
números sumando los restando los
multiplicando los o dividiendo los de
alguna manera hasta que el resultado de
un lado coincida con el otro felicidades
has encontrado una cantidad que no ha
cambiado que se ha conservado durante el
movimiento por ejemplo si una bola de
billar impacta contra una bola más
grande puedes comprobar que si
multiplicas la masa de una bola por su
velocidad y le sumas la misma
multiplicación pero de la otra bola
tienes un número que no cambia en todo
el recorrido a este número se le llama
momento lineal y al hecho de que se
mantenga constante lo llamamos la
conservación del momento otro si
analizas el sistema en el que la tierra
gira alrededor del sol puedes comprobar
que si multiplicas la masa de la tierra
por la distancia a la que se encuentra
del sol por la velocidad que lleva en
ese momento obtienes otro número que no
cambia en ningún punto de la órbita a
este número se le llama momento angular
y al hecho de que se mantenga constante
lo llamamos conservación del momento
angular y por último si dejó caer un
melón desde
cuarto piso también se puede comprobar
que hay un cierto combinado de sus
propiedades que no se modifica en ningún
punto de su caída esta mezcla de
cantidades es lo que los físicos
llamamos la energía total del melón se
le puede hacer cirugía a esta expresión
y dividirla en dos tipos de energía de
las que ya hablé en este vídeo pero en
esencia cuando los físicos hablamos de
la energía de un cuerpo hablamos de la
suma de las dos y sorpresa al hecho de
que se mantenga constante lo llamamos la
conservación de la energía es justamente
esta conservación lo que provoca la
sensación de que estas cantidades son
como un fluido por ejemplo como la
cantidad total de momentos no puede
cambiarse una parte del sistema la
pierde otra parte del sistema la gana
como si esa cantidad se hubiera
transferido transformado y no pudiera
crearse ni destruirse en definitiva qué
es la energía si me preguntas a mí es
este compendio de números nada de auras
y nada de fluidos no es algo que puedas
percibir con tus sentidos en un
laboratorio más bien es algo que solo
puedes experimentar a través de lo que
se escribe en una pizarra sin embargo la
historia no acaba aquí porque uno podría
preguntarse y por qué estas cantidades
se conservan porque unas lo hacen en un
caso y en el otro no en que se
diferencian está seguramente fue la
misma pregunta que la matemática emín
eder se hizo en su incursión a la física
teórica ella con el potente primer
teorema de néder nos hizo ver como cada
una de estas conservaciones son una
manifestación de algo más profundo las
simetrías pensemos en la tierra orbitan
en este sistema hay una única
interacción actuando la fuerza de la
gravedad su intensidad depende solamente
de lo cerca que esté la tierra del sol
si está muy cerca es muy poderosa y si
está lejos es más débil pero no depende
de su posición alrededor del sol la
atracción del sol no cambia si yo roto
la tierra 30 a 90 o ciento y pico grados
porque todas comparten la misma
proximidad al sol que es lo que modifica
la fuerza es decir que la fuerza de la
gravedad es invariante bajo
y luego tiene una simetría rotacional
ojo esta simetría no está en el sistema
las órbitas elípticas no se quedan igual
una vez las rotas la simetría está en
las interacciones en los mismos
precursores del movimiento ineter
demostró que estas simetrías se reflejan
a través de las matemáticas haciendo que
ciertos compendios de números se
mantengan constantes en el tiempo
conservación es vuelvo de nuevo que es
la energía la energía es esa cantidad
que se conserva cuando las interacciones
de un sistema albergan una simetría en
el tiempo el melón cayendo también está
sometido solamente a la fuerza de la
gravedad y esta fuerza no cambia con el
paso del tiempo la intensidad con la que
te empuja el suelo en un cierto lugar es
la misma con la que empujaba la penya
hace 100 años y la misma que hace 200 no
se ha modificado si yo le hago a la
fuerza de la gravedad traslación es
temporales como éstas se queda igual
una invariante luego una simetría
temporal en este caso y la cantidad que
se conserva la
y energía pero esta conservación es más
profunda aún porque las interacciones
que si cambian en el tiempo y que
podrían romper la conservación de la
energía no existen ya sabemos que todas
las fuerzas e interacciones que vemos se
pueden reducir en última instancia a las
interacciones fundamentales y ninguna de
ellas cambian con el paso del tiempo
esto no es una casualidad responde a
algo más de base las simetrías del
espacio-tiempo en el que suceden sabemos
que las interacciones y la forma en la
que se mueve un sistema físico no cambia
cuando traslado el sistema en el espacio
tampoco lo hace si oriento el sistema en
otra dirección y tampoco lo hace si
activo el sistema en otro momento del
tiempo estas son invariantes espaciales
angulares y temporales y de estas
simetrías emergen las conservaciones del
momento lineal el momento angular y la
energía lo tremendo de esto es que no
dependen de cómo sea el sistema físico
estás conservación es en el fondo son
algo intrínseco al espacio tiempo en el
que vivimos
así que qué es la energía es una
propiedad del espacio-tiempo que está
manifestando su homogeneidad temporal
para que luego me vengan con el chip
pero oye cuando el espacio se curva
algunas simetrías suelen perderse lo que
hace que algunas de estas cantidades
puedan dejar de tener sentido y ya ni os
cuento lo que ocurre en el mundo
cuántico todo esto lo veremos en un
próximo vídeo y ya sabes si quieres más
ciencia sólo tienes que suscribirte y
gracias por verme
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