Historia de la Energía

¿Alguien puede sugerirme algún libro/artículo que explique cómo y por qué la cantidad llamada 'Energía' llegó a la física?

He leído "Lectures on Physics" (Vol. 1) de RP Feynman y me he convencido de que al principio los científicos buscaban una cantidad que permaneciera constante frente a cualquier otro cambio interno, en un sistema cerrado. La cantidad más tarde resultó ser 'Fuerza x desplazamiento'.

Pero sabemos que la cantidad de movimiento también se conserva en sistemas cerrados. Entonces, ¿por qué no inventamos un escalar 'masa x velocidad' (para solucionar el problema de que el momento es un vector) y usamos esto en lugar de 'Energía'? Si bien podríamos aprovechar que 'masa x velocidad' es mucho más simple que '1/2 (masa x cuadrado de velocidad)'.

Uno de mis maestros, cuando le hicieron esta pregunta, dijo que la energía es más fundamental que el impulso. Y dando el ejemplo de una fuerza de campo, escribió:

F = φ X i ^ + φ y ȷ ^ + φ z k ^

Y mostró que la cantidad φ resulta ser la energía potencial de una partícula (por ejemplo, una masa puntual en el caso de un campo gravitatorio) en el campo en el punto r = ( X , y , z ) . Pero, ¿cuál es el pensamiento detrás del enfoque para encontrar tal cantidad cuyo cambio respecto a la posición describa la fuerza? ¿Y en qué punto 'Fuerza x desplazamiento' se vuelve más fundamental que el impulso?

Puedes ver: Yehúda Elkana, El descubrimiento de la conservación de la energía (1974).
Tenga en cuenta que tenemos soporte MathJax en este sitio, por lo que debe escribir las matemáticas en lugar de pegar una imagen. Por favor, hazlo la próxima vez :)
No es correcto que fuerza x desplazamiento sea igual a energía, ni tampoco es cierto que fuerza x desplazamiento se conserva. Fuerza x desplazamiento es un método para calcular cierto tipo de transferencia de energía (una que ocurre a través de una fuerza mecánica).
La pregunta se responde en gran medida aquí hsm.stackexchange.com/questions/596/… , también hay un enlace allí al libro de Mach La ciencia de la mecánica, cuyo capítulo II brinda detalles sobre la historia temprana de la energía cinética y el impulso.
Para obtener una visión más amplia de la historia de la energía, consulte aquí hsm.stackexchange.com/questions/3353/…

Respuestas (1)

Este es un tema muy interesante y complejo que está lejos de cerrarse. Estas son algunas de las fuentes que he encontrado.

Energía el concepto sutil , de Jennifer Coopersmith, es probablemente el libro que estás buscando. Sin embargo, si te interesan las cuentas más críticas, sigue leyendo. http://www.oxfordscholarship.com/view/10.1093/acprof:oso/9780198716747.001.0001/acprof-9780198716747

La conservación de la energía como ejemplo de descubrimiento simultáneo , un artículo clásico (y muy crítico para su época) de Thomas Kuhn y un buen lugar para comenzar a comprender las sutilezas de la historia de la energía. Ha sido publicado en lo siguiente:

M. Clagett (Ed.), Problemas críticos en la historia de la ciencia (págs. 321-356). Madison: Prensa de la Universidad de Wisconsin. (Actas del Instituto de Historia de la Ciencia de la Universidad de Wisconsin, 1-11 de septiembre de 1957); jue. S. Kuhn, La tensión esencial (págs. 66-104).

Más calor que luz , un libro extraordinario de Philip Mirowski. Advertencia: Mirowski está interesado en el vínculo entre la conservación de la energía en Física y la conservación del valor en la economía neoclásica, pero su tratamiento de la conservación de la energía es muy útil para su propósito. https://www.cambridge.org/core/books/more-heat-than-light/4CD2ADE8D5DE8665E43E2922D7E360B3

La ciencia de la energía , por Crosbie Smith. Si bien su pregunta proviene de Mecánica, este libro se enfoca en Termodinámica. Sin embargo, los primeros capítulos podrían proporcionar información y puntos de vista valiosos. https://www.press.uchicago.edu/ucp/books/book/chicago/S/bo3628434.html

Como dije en los comentarios, el trabajo de Mach y Elkana son otras fuentes importantes, pero no he tenido tiempo de leerlas.