Was ist der Grund dafür, warum Energie immer gespart werden muss, abgesehen von der Beobachtung? [Duplikat]

Ich weiß, dass wir in Experimenten (physisch und gedanklich) sehen, dass Energie immer in etwas anderes umgewandelt wird, aber was treibt unser Universum dazu, sich so zu verhalten? Was passiert auf kleinen Ebenen, die nur das Einsparen als mögliches Ergebnis und nicht die Zerstörung von Energie zulassen?

Update: Basierend auf einer gegebenen Antwort, die besagt, dass Energie Masse ist , sollte ich diese Frage wahrscheinlich erweitern in "Warum muss Masse immer erhalten bleiben?"

Sehr philosophische Frage. Wir alle wissen, wie spät es ist, oder? (Ich glaube nicht, aber alle Physik und mehr baut darauf auf.) Wenn wir uns darauf einigen, gibt es etwas (das mit Noether zu tun hat), das notwendigerweise erhalten bleibt, während die Zeit vergeht. Nach Beobachtung ist dieses "Etwas" Masse. Entschuldigen Sie, wenn ich mehr Verwirrung als Informationen hinzugefügt habe.
Wie definieren Sie Energie auf allgemeiner Ebene, wenn nicht als das, was durch Zeitübersetzungen nach Noethers Theorem erhalten bleibt?
@GyroGearloose Masse ist die Länge des Energie-Impuls-Viervektors. Die Masse eines Systems ist nicht die Summe der Massen der Teile (die Länge einer Summe von Vektoren ist nicht die Summe der Längen) und da Energie und Impuls nicht erhalten bleiben, gilt auch die Masse nicht. Es ist also nicht konserviert.
@Timaeus no te creo, kannst du eine detailliertere Begründung geben?
@GyroGearloose Masse ist die Länge des Energie-Impuls-Viervektors ( ( M C 2 ) 2 = E 2 − ( P → C ) 2 ) ) . Energie und Impuls bleiben nicht erhalten, denn wenn Schwerkraft vorhanden ist, 0 = ∇ v T μ v ≠ ∂ v T μ v .
@Timaeus Ich habe Mühe, das zu verstehen. Hast du einen Link, wo ich mehr Verständnis bekommen kann? Alles, was ich darüber gesehen habe, ist entweder ohnmächtig geworden oder plötzlich auf eine höhere Ebene gesprungen, ohne eine Erklärung, der ich im Geist hätte folgen können.
Masse ist eine Form von Energie; Masse allein bleibt nicht erhalten. Die aus der analytischen Mechanik abgeleiteten Noether-Theoreme sagen uns, dass Erhaltungsgrößen aus Symmetrien stammen: Die Impulserhaltung stammt aus der Translationssymmetrie (Homogenität des Raums); Drehimpulserhaltung ergibt Rotationssymmetrie (Raumisotropie); und Energieerhaltung kommt von einer zeitlichen Symmetrie (Gesetze der Mechanik ändern sich nicht mit der Zeit). Das ist also der tiefere Sinn. Siehe en.wikipedia.org/wiki/Noether%27s_theorem
@GyroGearloose Wenn Sie ein Tutorial darüber wünschen, was Masse ist, sollte jedes Buch, das die spezielle Relativitätstheorie ausführlich behandelt, darauf eingehen. Wenn Sie ein Tutorial über den Mangel an Energie- und Impulserhaltung wollen, dann sollte jedes Buch, das sich ausführlich mit der Allgemeinen Relativitätstheorie befasst, darauf eingehen. Die bedingte Divergenz des Stress-Energie-Tensors ist Null, aber die Divergenz des Stress-Energie-Tensors würde Ihnen Erhaltung geben. Aber es ist noch schlimmer, Energie und Impuls existieren in der Allgemeinen Relativitätstheorie nicht einmal, nur Energiedichte- und Impulsdichtefelder und es gibt keinen rahmeninvarianten Weg, sie zu addieren.
Meines Wissens ist es so ziemlich eine Erklärung: Der Grund für die Energieerhaltung ist: Es spielt keine Rolle, wann Sie Lagrange messen, es ist immer gleich. Und da es keine Gründe (die ich kenne) dafür gibt, warum es immer gleich ist, ist es eine Deklaration. (Und selbst wenn es einen Grund gibt, können Sie immer wieder fragen, warum, und so weiter. Schließlich muss es einen Ausgangspunkt geben; daher ist dies so ziemlich eine Erklärung.)

Antworten (1)

Die Antwort, dass Energie Masse sei, war falsch. Und weder ist konserviert, noch ist es sogar additiv.

In der Allgemeinen Relativitätstheorie haben Sie einen Stress-Energie-Energietensor. Es hat zehn unabhängige Komponenten in jedem Rahmen. Und Sie können versuchen, eine davon als Energiedichte zu extrahieren und drei andere, um Ihnen die Komponenten der Impulsdichte zu geben. Aber diese Zerlegung ist lokal rahmenabhängig. Und selbst wenn Sie das getan haben, erhalten Sie nur an jedem Punkt eine Dichte, und da eine Oberfläche der Gleichzeitigkeit von einem globalen Rahmen abhängt (der nicht immer existiert und nicht eindeutig ist, wenn er existiert), versuchen Sie, diese Dichten zu addieren verschiedene Punkte auf einer Oberfläche von "gleicher Zeit", um eine Gesamtenergie und einen Gesamtimpuls zu erhalten, ist im Allgemeinen hoffnungslos.

Es gibt also keine Energie des Universums. Und es gibt kein Momentum des Universums. Und selbst wenn es sie gäbe, könnten sie unendlich sein. Und selbst wenn sie endlich sind, dann würde die Masse genügen

( M C 2 ) 2 = E 2 − ( P → C ) 2
und die Masse des Universums wäre nicht gleich der Summe der Massen der Teile. Und da sich die Energie und der Impuls im Laufe der Zeit ändern würden, ändert sich normalerweise die Masse im Laufe der Zeit.

Was ist der Grund dafür, warum Energie immer gespart werden muss, abgesehen von der Beobachtung? [Duplikat]
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