¿Cuál es la razón detrás de por qué la energía siempre debe conservarse, aparte de la observación? [duplicar]

Sé que vemos en los experimentos (físicos y mentales) que la energía siempre se transforma en otra cosa, pero ¿qué impulsa a nuestro universo a comportarse de esta manera? ¿Qué está sucediendo a niveles pequeños que solo permite la conservación como resultado posible y no la destrucción de la energía?

Actualización: en base a una respuesta dada que indica que la energía es masa, probablemente debería expandir esta pregunta a "¿Por qué la masa siempre debe conservarse?"

Pregunta muy filosófica. Todos sabemos qué hora es, ¿verdad? (No lo creo, pero toda la física y más se basa en eso). Si aceptamos hacerlo, hay algo (tiene que ver con Noether) que necesariamente se conserva mientras pasa el tiempo. Por observación, este "algo" es masa. Disculpe si he agregado más confusión que información.
¿Cómo define la energía a nivel general si no es como la que se conserva a través de las traducciones de tiempo por el teorema de Noether?
@GyroGearloose Mass es la longitud del vector de cuatro energía-momentum. La masa de un sistema no es la suma de las masas de las partes (la longitud de una suma de vectores no es la suma de las longitudes) y como la energía y el momento no se conservan, tampoco lo es la masa. Entonces no se conserva.
@Timaeus no te creo, ¿puedes dar un razonamiento más detallado?
@GyroGearloose Mass es la longitud del cuatro vector de energía-momentum ( ( metro C 2 ) 2 = mi 2 − ( pag → C ) 2 ) ) . La energía y el momento no se conservan porque cuando hay gravedad, 0 = ∇ v T m v ≠ ∂ v T m v .
@Timaeus Estoy luchando por entender esto. ¿Tienes algún enlace desde donde pueda obtener más comprensión? Todo lo que he visto sobre eso se ha desvanecido en algunos escombros o saltado repentinamente a un nivel superior sin ninguna explicación que pudiera haber seguido mentalmente.
La masa es una forma de energía; la masa sola no se conserva. Los teoremas de Noether, derivados de la mecánica analítica, nos dicen que las cantidades conservadas provienen de las simetrías: la conservación del momento proviene de la simetría traslacional (homogeneidad del espacio); la conservación del momento angular viene simetría rotacional (isotropía del espacio); y la conservación de la energía proviene de una simetría temporal (las leyes de la mecánica no cambian con el tiempo). Así que ese es el significado más profundo. Ver en.wikipedia.org/wiki/Noether%27s_theorem
@GyroGearloose Si desea un tutorial sobre qué es la masa, cualquier libro que cubra la relatividad especial en profundidad debería incluirlo. Si desea un tutorial sobre la falta de conservación de la energía y el impulso, entonces cualquier libro que cubra la Relatividad General en profundidad debería incluirlo. La divergencia covariante del tensor Estrés-Energía es cero, pero la divergencia del tensor Estrés-Energía te daría conservación. Pero es peor, la energía y el impulso ni siquiera existen en la Relatividad General, solo campos de densidad de energía y densidad de impulso y no hay una forma invariable de marco para sumarlos.
Que yo sepa, es más o menos una declaración: la razón por la cual la energía se conserva es: no importa cuándo mides Lagrange, siempre es igual. Y dado que no hay razones (que yo sepa) por las que siempre es lo mismo, entonces es una declaración. (e incluso si hay una razón, puede seguir preguntando por qué a esa razón, y así sucesivamente. Eventualmente, debe haber un punto de partida; por lo tanto, esto es más o menos una declaración).

Respuestas (1)

La respuesta que decía que la energía era masa era incorrecta. Y ninguno se conserva, y tampoco es aditivo.

En la Relatividad General tienes un tensor de energía Estrés-Energía. Tiene diez componentes independientes en cualquier marco. Y puede intentar extraer uno de ellos para que sea la densidad de energía y otros tres para obtener los componentes de la densidad de momento. Pero esa descomposición depende localmente del marco. E incluso si hiciera eso, solo obtiene una densidad en cada punto y dado que una superficie de simultaneidad depende de un marco global (que no siempre existe y no es único cuando existe) tratando de sumar esas densidades en diferentes puntos en una superficie de "mismo tiempo" para obtener una energía total y un impulso total es generalmente inútil.

Así que no hay una energía del universo. Y no hay un impulso del universo. Y aunque los hubiera, podrían ser infinitos. E incluso si son finitos, entonces la masa satisfaría

( metro C 2 ) 2 = mi 2 − ( pag → C ) 2
y la masa del universo no sería igual a la suma de las masas de las partes. Y dado que la energía y el impulso cambiarían con el tiempo, la masa generalmente cambia con el tiempo.

¿Cuál es la razón detrás de por qué la energía siempre debe conservarse, aparte de la observación? [duplicar]
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