Energie

nach einer älteren Definition die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten. Heute definiert man Energie als Messgröße, die auf verschiedene Weise in Erscheinung treten kann, deren Zahlenwert aber immer gleich bleibt. Es gibt also unterschiedliche Energieformen, die nicht erzeugt oder vernichtet, aber ineinander umgewandelt werden können. So wird u. a. zwischen potenzieller oder Lageenergie, kinetischer oder Bewegungsenergie, mechanischer, elektrischer, magnetischer, chemischer, Strahlungs-, Kern- oder Ruhe-Energie unterschieden. Die Einheit der Energie ist das Joule (J): 1 J = 1 N·m (Newtonmeter) = 1 W·s (Wattsekunde). Die Teilchen- und Kernphysik benutzt zudem die Einheit Elektronenvolt (eV): 1 eV = 1,602 18·10^–19 J. Der Energiebegriff wurde Anfang des 20. Jahrhunderts erweitert. Die Erkenntnis, dass Atome nicht stetig Energie in Form von Lichtstrahlung aufnehmen oder abgeben, sondern nur ganz bestimmte („diskrete“) Energiebeträge, führte zum Begriff des Energiequantums. Das Äquivalenzprinzip der Relativitätstheorie besagt schließlich, dass Masse und Energie gemäß der Formel E = m·c² äquivalent sind: Der gesamte Energiebetrag, der von einem Körper freigesetzt wird, ist demnach das Produkt aus seiner Masse m und dem Quadrat der Lichtgeschwindigkeit im leeren Raum. Auf dieser Formel basiert z. B. die Gewinnung von Kernenergie.