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エネルギー

辞書:科学用語の基礎知識 物理学編 (NPHYS)
読み:エネルギー
外語:energy 英語 , 能源 支那語(大陸・台湾) , energi/o エスペラント
品詞:名詞
2000/11/24 作成
2007/03/17 更新

物体や系が、ほかに対して仕事を成しうる能力のこと。ギリシャ語で仕事を意味するεργον(ergon)を語源とする。

意味する概念は違っても、マクロな世界(目に見える世界)からミクロの世界(素粒子、量子論の世界)まで、この語は広く使われる。

マクロな世界におけるそれは、単位には仕事と同じ単位を用いる。

国際単位系MKS単位系ではジュール(J)、cgs単位系ではエルグ(erg)を用いる。但し、熱エネルギーではカロリー(cal)を用いることもある。

マクロエネルギーの分類

マクロなエネルギーは、多くの分野では次のように分類される。

工学では、次のように分類される。

力学の世界

力学においては、エネルギーには「エネルギー保存則」という法則があり、一つの系でのエネルギーの総量は常に不変である。

すなわち、何らかのエネルギーが増えれば、同じ系の何らかのエネルギーが同量減ることを意味する。これを熱力学では熱力学第一法則という。

ミクロの世界においては、量子力学では物質のエネルギーは原子核の周りを回る電子の振る舞いによって決まる。

そしてそのエネルギーの諸元は、現在の素粒子理論、量子論では「場の量子論」と呼ばれる理論を根底とし、「場」の振動がつまりエネルギーだとする。

場が大きく揺れればそこにはエネルギーや素粒子が多く存在する。エネルギーが少なければ場の振動も少ないとする。

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