¿Por qué la energía imparte la capacidad de realizar trabajo?

Esta pregunta, como se hizo, es un poco circular. La energía se define como la capacidad de realizar un trabajo. Entonces, literalmente, estás preguntando "¿Por qué la capacidad de hacer un trabajo imparte la capacidad de hacer un trabajo?"

La energía no es una cosa separada, es una entidad independiente. Es una forma de describir un sistema. Las leyes de la física permiten que algunos sistemas ejerzan una fuerza a lo largo de una distancia. Dichos sistemas se describen como que tienen energía. El sistema puede realizar trabajo según las leyes de la física que rigen el sistema, y ​​la cantidad de trabajo que puede realizar el sistema es su energía.

Para ayudar a conceptualizar la energía, es útil pensar en un resorte. (Muchas de las leyes de la física se parecen a los resortes en algunos aspectos importantes). Un resorte sigue la ley de Hooke, que dice que un resorte tiene una longitud de equilibrio y, a medida que lo estira o lo comprime, el resorte produce una fuerza que lo empuja hacia el equilibrio. Cuando se estira un resorte, la ley de Hooke imparte la capacidad de ejercer una fuerza a lo largo de una distancia. Como tal, se describe que el resorte tiene energía. Es la ley de Hooke la que proporciona la capacidad de realizar trabajo, la energía simplemente describe y cuantifica ese hecho.

Una abstracción que me ha ayudado a entender la energía (E) es: cambio. Así que la capacidad de hacer trabajo, también es energía. El agua almacenada en un embalse tiene energía potencial, la capacidad de realizar trabajo en una turbina, y se pueden cuantificar y medir diferentes tipos de trabajo: mecánico, químico, termodinámico (calor), hidrodinámico, etc. Apuesto a que también se podría aplicar al cambio social! Estoy seguro de que algún científico social ha aplicado algún modelo matemático para cuantificar los movimientos sociales, la disrupción, la economía, la epidemiología (enfermedad). Su cuerpo almacena energía potencial en las células grasas para su consumo posterior y utiliza energía en forma de quema de calorías, metabolización de alimentos, sudoración, emisión de calor (medido en BTU), etc., todos los procesos químicos necesarios para mantenerlo con vida.

Entonces, la energía es una representación del cambio en un contexto dado usando un conjunto de variables y valores.

Quiero abordar esto:

¿De qué se trata la energía que puede dar a los electrones la capacidad de moverse perennemente alrededor del núcleo?

No es la energía lo que mantiene al electrón en un nivel de energía, sino la mecánica cuántica, que impone matemáticamente niveles de energía fijos. El electrón en un orbital alrededor de un átomo no cambia de energía, a menos que interactúe con otras partículas. Entonces los niveles de energía pueden ser cambiados por la energía llevada a cabo o traída por otras partículas.

¿De qué se trata la energía que puede permitir que la enzima se mueva en las células y replique el ADN, etc.?

Una forma más complicada del argumento anterior, ya que las enzimas y el ADN están en el marco microscópico de la mecánica cuántica. Niveles de energía e intercambio de energía a través de interacciones.