6.1 – Energibevarelse

 ​​ ​​​​ I teksten ser vi på, hvordan gassen falder på en protostellar skive, og opvarmer skiven. Først viser vi analogien med glaskugler der falder på et gulv og ser, at kuglernes bevægelse​​ bliver randomiseret når de rammer gulvet, præcis som atomerne og molekylerne i gassen gør det, når de rammer skiven (se figur 6.10). Som bevægelsen af gasatomerne og –molekylerne bliver randomiseret, stiger gassens temperatur. Vi så også nærmere på denne​​ forklaring fra et andet perspektiv, som fokuserer på hvordan energien bevares, men skifter form fra gravitationel potentiel energi til kinetisk energi, og endelig til termisk energi. Skiven bliver varmet op, som et resultat af den samme fysiske proces, selvom disse forklaringer tilbyder to forskellige måder at tænke på, hvorfor skiven opvarmes.

 

 ​​ ​​​​ Begge måder at tænke på processen på behandles her, fordi forskere nogle gange er nødt til at se på de samme ting, fra flere forskellige vinkler, før de forstår dem. I dette tilfælde, ville de fleste forskere dog kunne blive enig om, at den anden måde at se på problemet på, er langt mere kraftfuld en den første. Korrekt anført, er opvarmningen af protostellare skiver et eksempel på et af de mest vidtrækkende mønstre i naturen: bevarelsen af energi.

 

 ​​ ​​​​ Når du forstår de forskellige former for energi, og hvordan energien bevares, begynder du at se dette mønster overalt i naturen. Lad os for eksempel antage, at du har en elkedel og at du får din energi fra et vandkraftværk. Når vandet falder gennem turbinerne i vandkraftværkets generatorer, drejer vandet turbinerne rundt og producerer elektrisk energi, der overføres via elnettet til dit hjem.

 

 ​​ ​​​​ Den energi der driver dit lys og opvarmer dit vand, kommer fra den gravitationelle potentielle energi fra vandet i et reservoir i nærheden af dig – ligesom energien der opvarmede den nydannede Sol, kom fra den gravitationelle potentielle energi fra reservoiret af gas, hvorfra Solen blev dannet, som beskrevet i teksten.

 

 ​​ ​​​​ Bevarelsen af energi, er en kraftfuld måde at tænke på opvarmningen af disse skriver omkring unge stjerner, fordi det gør det muligt for astronomer at beregne, hvor varme disse skiver bliver. Hvis de kender massen af protostjernen og den omkringliggende skive, samt afstanden mellem kilden til gas og protostjernen, kan de beregne mængden af gravitationel potentiel energi, som gassen startede ud med at have. Ifølge loven om energibevarelse, skal al denne gravitationelle potentielle energi, i sidste ende omdannes til termisk energi. Nu kan temperaturen af protostjernen, såvel som mængden af termisk energi som bliver oplagret i skiven, beregnes.

 

 ​​ ​​​​ Forskere, bruger meget af deres tid på, at forsøge at komme op med nye måder at tænke på problemer på, og de er på udkig​​ på særligt kraftfulde metoder, der gør nye indsigter og opdagelser mulige. Den mest kraftfulde måde at tænke på et problem på, binder ofte problemet sammen med stadigt mere storslåede mønstre i naturen. Bevarelsen af energi, er en af de fornemmeste og mest​​ nyttige mønstre der findes.