מה זה חוק שימור האנרגיה?

אנרגיה לא יכולה להיעלם היא תמיד נשארת

חוק שימור האנרגיה קובע שאנרגיה לא נוצרת ולא נעלמת, היא משנה צורה מסוג אנרגיה לסוג שונה. בניסוח אחר: שינוי האנרגיה במערכת סגורה כלשהי מתבטא רק בשינוי צורת האנרגיה או במיקומה, ואילו כמות האנרגיה קבועה תמיד. חוק שימור האנרגיה הוא אחד מחוקי השימור הבסיסיים של הפיזיקה.

כדוגמה לשינוי צורת האנרגיה ניתן להביא את הפיכת האנרגיה הפוטנציאלית לאנרגיה קינטית, ולהפך. האנרגיה נשמרת גם במקרים נוספים, לדוגמה במעבר מאנרגיה פוטנציאלית לאנרגיה תרמית.

הכללות:

על פי תורת היחסות, מסה יכולה להפוך לאנרגיה ולהפך, לפי הנוסחה המפורסמת e=mc2; לכן, בפיזיקה מודרנית המסה (מוכפלת בריבוע מהירות האור) מוגדרת כאנרגיית מנוחה של הגוף, כלומר, גם כשהגוף במנוחה יש לו אנרגיה, הקשורה להיותו בעל מסה. נציין שאנרגיית המנוחה של כל המערכת היא אינוורינט נוסף אותו ניתן לשייך כהרחבה של תורת היחסות לחוק שימור המסה הקלאסי (נעיר שבעבר היה מקובל להגדיר את המושג מסת תנועה. היום הגדרה זו אינה מקובלת והמושג מסה משויך רק לאנרגיית המנוחה).
על פי משפט נתר, לכל חוק שימור מתאימה סימטריה. חוק שימור האנרגיה והמסה גורר אינווריאנטיות להזזות בזמן, כלומר שחוקי הפיזיקה אינם משתנים עם חלוף הזמן. באותו אופן אינווריאנטיות להזזות בזמן גוררת את חוק שימור האנרגיה והמסה.

אנרגיה לא נעלמת אף פעם אלא מתחלפת לאנרגיה אחרת או נשארת כמו שהיא.

יש כמות קבועה של אנרגיה ביקום, אנרגיה אף פעם לא נוצרת אלא מתחלפת. למשל אם את מחזיקה עפרון מעל האדמה ואז מפילה אותו האנרגיה משתנה בהדרגה מאנרגיית גובה לאנרגיית תנועה ככלשהו מתקרב לאדמה.