Citaat:
Oorspronkelijk geplaatst door kelt
EEn stelling is dat uiteindelijk ALLES energie is.....  |
De beroemde E=mc^2, de reden dat je bijvoorbeeld bij een kernreactie die energie produceert, zoals in een kernbom, een kerncentrale of de zon, ziet dat de totale massa van de aanwezige deeltjes na het vrijkomen van die energie lager is dan daarvoor. Hoeveel lager wordt omschreven door E=mc^2. De verdwenen massa is omgezet in een andere vorm van energie, bijvoorbeeld in elektriciteit (via ongelijk verdeelde warmte), in het veranderen van de vorm en structuur van alle gebouwen in een straal van enkele kilometers (via een schokgolf en hittegolf) of in zonlicht.
Andersom kan, maar is lastiger, omdat massa een "hoogwaardige" vorm van energie is, met een lage entropie. Entropie is bijvoorbeeld ook de reden dat je een koelkast nodig hebt om je eten koel te houden. Warmte is een vorm van energie, dus als je alleen met energie rekening houdt dan zou je verwachten dat een koelkast juist energie oplevert. Je moet simpelweg de warmte in de kamer opvangen en omzetten in een andere vorm van energie, zoals elektriciteit. Maar dat gaat niet omdat gelijk verspreidde warmte juist een hele hoge entropie heeft, restwarmte is "laagwaardige" energie waar je weinig mee kan. Ik plaats daarvan moet je juist energie in je koelkast stoppen om de entropie te verminderen: je gaat van een toestand met gelijk verspreidde warmte naar een toestand met een warmteverschil tussen de binnenkant en de buitenkant van de koelkast. Het maken van massa uit andere vormen van energie is vergelijkbaar met de werking van een koelkast, het gaat veel meer energie kosten dan je zou verwachten zonder entropie mee te rekenen. Niet gelijk verspreidde warmte is door die lagere entropie ook geschikt als energie die je in andere vormen kan omzetten. Zowel een stoommachine als een verbrandingsmotor draaien min of meer op ongelijk verspreidde warmte die wordt omgezet in beweging en veel meer verspreidde restwarmte.
In feite is dit de tweede hoofdwet van de thermodynamica: in een gesloten systeem waar geen energie binnenkomt zal de entropie altijd toenemen. Dit concept wordt nog weleens misbruikt door het verkeerd te gebruiken. Bij verkeerd gebruik suggereert het bestaan van entropie dat iets complex nooit uit iets minder complex kan ontstaan, en dus moet de wereld complexer begonnen zijn dan ze nu is, dus [jouw favoriete creatie mythe]. De wereld is echter geen gesloten systeem, met gebruik van de energie uit de zon kan je hier plaatselijk best wel een boel entropie overwinnen.
Entropie is ook wat dit gevonden deeltje bijzonder maakt. Die 240 exa-elektronvolt is niet bijster veel energie in het grote verhaal. Zoals ik zei: net niet genoeg om 100 mL water een graad te verwarmen. Maar dat al die energie in 1 deeltje zit suggereert dat het erin is gekomen door één heel energiek event. Willekeurige botsingen tussen deeltjes dragen continu energie over van het ene deeltje naar het andere, maar entropie zorgt ervoor dat het extreem onwaarschijnlijk is dat zoveel energie ooit in één deeltje beland. Hoe meer energie er per botsing of event wordt overgedragen, hoe waarschijnlijker het wordt dat veel energie in een deeltje terecht komt. Meer energie in, statistisch meer energie per deeltje uit. Je verwacht dus eerder dat zoiets ontstaan is bij een of andere supernova explosie met gamma ray burst resulterend in een zwart gat ofzo.
Ik weet niet zoveel van sterrenkunde, iets heftigs in ieder geval...