Where does energy come from? - George Zaidan and Charles Morton

Tất cả năng lượng trong vũ trụ là ... - George Zaidan và Charles Morton

Translator: Nhu PHAM Reviewer: Vu-An Phan

Energy is not easy to define.

Không dễ để định nghĩa năng lượng.

Things have energy,

Mọi thứ đều có năng lượng,

but you can't hold

a bushel of energy in your hands.

nhưng bạn không thể

cầm nắm nó trong tay

You can see what it does,

Bạn có thể thấy những việc nó làm,

but you can't see it directly.

nhưng lại không thể trực tiếp nhìn thấy nó.

There are different types of energy,

Có nhiều dạng năng lượng khác nhau,

but the differences between them

nhưng khác biệt giữa chúng

are manifested only in how they make stuff behave.

chỉ được nhìn thấy qua cách chúng làm cho sự vật hoạt động

We do know that the total amount

Chúng ta biết rằng

of all the different types of energy in the universe

tổng giá trị của tất cả các loại năng lượng trong vũ trụ

is always the same.

luôn luôn là như nhau.

And, for chemists, two important types of energy

Và đối với nhà hóa học, hai loại năng lượng quan trọng

are chemical potential energy

là thế năng hoá học

and kinetic energy.

và động năng.

Potential energy is energy waiting to happen.

Thế năng là năng lượng chờ .

Think of a stretched rubber band.

Hãy nghĩ đến một sợi dây thun bị kéo giãn.

If you cut it,

Nếu bạn cắt nó,

all that potential energy

Toàn bộ thế năng

gets converted to kinetic energy,

sẽ được chuyển thành động năng,

which is registered by you as pain.

tác động lên bạn bằng cách gây ra đau đớn.

Like a stretched rubber band,

Giống như một sợi dây thun bị kéo giãn,

chemical bonds also store energy,

liên kết hóa học cũng lưu trữ năng lượng,

and when those bonds are broken,

và khi những liên kết này bị hỏng,

that potential energy gets converted

thế năng đó được chuyển đổi

to other types of energy,

thành các loại năng lượng khác,

like heat or light,

giống như nhiệt hoặc ánh sáng,

or gets used to make different bonds.

hoặc được sử dụng để tạo ra những liên kết khác.

Kinetic energy is the energy of motion,

Động năng là năng lượng của chuyển động,

and molecules are always moving.

và các phân tử là luôn luôn di chuyển.

They're not necessarily going somewhere,

Chúng không nhất thiết phải đi đến một nơi nào đó,

though they could be,

mặc dù chúng có thể,

but they are vibrating,

nhưng chúng đang rung,

stretching,

bending,

and/or spinning.

kéo giãn,

uốn cong,

và/hoặc quay tròn.

Take methane,

Lấy phân tủ mêtan làm ví dụ,

which is four hydrogens

đó là bốn hydro

attached to a central carbon,

gắn liền

as an example.

với một carbon trung tâm.

Drawn on paper,

Vẽ ra trên giấy,

it's just a still tetrahedron.

nó là chỉ là một hình tứ diện.

But in real life, it's a jiggling mess.

Nhưng trong cuộc sống thực, nó là một mớ hỗn độn.

The kinetic energy of molecules

động năng của phân tử

is exactly the same type of energy

chính xác là cùng một loại năng lượng

as the energy you have

lmà bạn có được

when you're moving around,

Khi di chuyển xung quanh,

except that you can be still

Ngoại trừ rằng bạn có thể tiếp tục có thêm năng lượng

and molecules can't.

còn phân tử thì không.

If you suck the kinetic energy

Nếu bạn rút động năng

out of a group of molecules,

ra khỏi một nhóm các phân tử,

they'll move less,

chúng sẽ ít di chuyển hơn,

but they'll never fully stop.

nhưng sẽ không bao giờ hoàn toàn ngừng.

Now, in any group of molecules,

Bây giờ, trong bất kỳ nhóm các phân tử nào,

some will have more kinetic energy than others.

một số sẽ có nhiều động năng hơn những nhóm khác.

And if we calculate

Và nếu chúng ta tính toán

the average kinetic energy of the group,

động năng trung bình của nhóm này,

we'd have a number mathematically related to

chúng ta sẽ có một con số toán học liên quan đến

temperature.

nhiệt độ.

So, the more kinetic energy

Vì vậy, nhóm các phân tử

a group of molecules has,

càng có nhiều động năng

the higher its temperature.

thì nhiệt độ của nó càng cao.

And that means that on a hot day,

Và điều đó có nghĩa là vào một ngày nóng bức,

the molecules in the air around you

Các phân tử trong không khí xung quanh bạn

are spinning, stretching, bending,

quay tròn, kéo dài, bẻ cong,

and generally shooting around much faster

và nói chung bắn ra xung quanh nhanh hơn nhiều

than on a cold day.

so với một ngày lạnh.

Now, hot and cold, by the way,

Bây giờ, nóng và lạnh,

are relative terms.

là những thuật ngữ tương đối.

They're always used to compare

Chúng luôn được sử dụng để so sánh

one thing to something else.

một thứ gì đó với một cái khác.

So, on that hot summer day,

Vì vậy, vào ngày hè nóng bức đó,

the air molecules have more kinetic energy

Các phân tử không khí có nhiều động năng hơn

than the molecules in your skin.

so với các phân tử trong da.

So, when those air molecules crash into you,

Vì vậy, khi những phân tử không khí này va vào cơ thể bạn,

they transfer some of their energy

chúng chuyển một số năng lượng của chúng

to the molecules in your skin,

sang cho các phân tử trong da của bạn,

and you feel that as heat.

và bạn cảm thấy nóng

On a cold day,

Vào một ngày lạnh,

the air molecules have less kinetic energy

Các phân tử không khí có ít động năng hơn

than the molecules in your skin,

so với các phân tử trong da,

so when you crash into those air molecules,

Vì vậy, khi bạn chạm vào những phân tử không khí này

you actually transfer

bạn thực sự đã chuyển cho chúng

some of your kinetic energy to them,

một số động năng ,

and you feel that as cold.

và bạn cảm thấy lạnh.

You can trace the path of energy around you.

Bạn có thể theo dõi đường đi của năng lượng xung quanh mình.

Try it at your next cookout.

Hãy thử nó vào lần nấu ăn ngoài trời kế tiếp của mình

You burn charcoal

Bạn đốt cháy than

and the release of that chemical potential energy

và giải phóng thế năng hóa học

shows up as extreme heat and light.

thể hiện dưới hình thức nhiệt và ánh sáng.

The heat then makes the molecules

Nhiệt sau đó làm cho các phân tử

of your burgers, your hot dogs, or your vegetables

trong bánh mì kẹp thịt, xúc xích hoặc rau quả của bạn rung động

vibrate until their own bonds break

cho đến khi các liên kết của chúng bị phá vỡ

and new chemical structures are formed.

và cấu trúc hóa học mới được hình thành.

Too much heat and you have a charred mess;

Quá nhiều nhiệt và bạn có một hỗn độn;

just enough and you have dinner.

cháy xém vừa đủ và một bữa ăn tối ngon lành.

Once in your body,

Một khi cơ thể bạn,

the food molecules in your delicious,

Các phân tử thức ăn trong bữa tối ngon lành,

or charred,

hay cháy xém kia,

dinner get broken down,

bị phá vỡ,

and the energy released

và năng lượng được giải phóng

is used to either keep you alive right now

được sử dụng để giữ bạn sống sót cho đến bây giờ

or it's stored for later in different molecules.

hoặc được lưu trữ cho sau này trong các phân tử khác nhau.

As night falls,

Khi màn đêm buông xuống,

the hot summer air cools

không khí nóng mùa hè nguội đi

and the flow of energy into you slows.

và dòng chảy năng lượng trong bạn chậm lại.

Then, as the air reaches your skin temperature,

Sau đó, khi không khí đạt đến nhiệt độ của da,

for the briefest of moments,

trong những khoảnh khắc ngắn ngủi,

the flow stops.

dòng chảy ngừng lại.

And then it starts up again

Và sau đó nó bắt đầu một lần nữa

in the opposite direction

theo hướng ngược lại

as energy leaves the warmer surface of your skin

Khi năng lượng rời khỏi bề mặt ấm hơn của làn da

to return to the universe around you,

để trở về vũ trụ xung quanh,

that energy, neither created nor destroyed,

năng lượng, không được tạo ra cũng không bị phá hủy,

but ever shape-shifting,

nhưng lại thay hình đổi dạng,

the chameleon phoenix of our physical world.

Chúng chính là tắc kè hoa của thế giới vật lý.