الطَاقَة

الطاقة هي المقدرة على القيام بعمل أي إحداث تغيير، وهناك صور عديدة للطاقة، منها الطاقة الحرارية والضوئية وهي طاقة كهرومغناطيسية والطاقة الكهربائية ، وطاقة الرياح وهي طاقة حركة وطاقة الأشعة السينية وطاقة أشعة غاما ، وغيرها . ضمن سياق العلوم الطبيعية ، الطاقة يمكن أن تأخذ أشكالاً متنوعة : طاقة حرارية ، كيميائية ، كهربائية ، إشعاعية ، نووية، طاقة كهرومغناطيسية ، طاقة حركة . هذه الأنواع من الطاقة يمكن تصنيفها بكونها طاقة حركية أو طاقة كامنة ، في حين أن بعضها يمكن أن يكون مزيجا من الطاقتين الكامنة والحركية ، وهذا ندرسه في الديناميكا الحرارية .

جميع أنواع الطاقة يمكن تحويلها من شكل لآخر بمساعدة أدوات بسيطة أو أحيانا تستلزم تقنيات معقدة : من الطاقة الكيميائية إلى الكهربائية عن طريق الأداة الشائعة البطاريات أو المركمات، أو تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية وهذا نجده في محرك احتراق داخلي ، أو تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية ، وهكذ . وقد بينت نظرية النسبية لأينشتاين أن المادة والطاقة هما صورتان لشيء واحد ، وعرفنا تكافؤ المادة والطاقة ، هذا الاكتشاف اكتشفه أينشتاين عام 1905 وكتبه في النظرية النسبية الخاصة ، ويعبر عن تكافؤ الطاقة والمادة بمعادلته الشهيرة : E=mc2. هذا الاكتشاف الذي نتج عنه اختراع القنبلة الذرية التي ألقيت على هيروشيما عام 1945 وأنهت الحرب العالمية الثانية بين اليابان والولايات المتحدة . مصطلحات الطاقة وتحولاتها مفيدة جدا في شرح العمليات الطبيعية . فحتى الظواهر الطقسية مثل الريح ، والمطر والبرق والأعاصير تعتبر نتيجة لتحولات الطاقة التي تأتي من الشمس إلى الأرض . الحياة نفسها تعتبر أحد نتائج تحولات الطاقة : فعن طريق التمثيل الضوئي يتم تحويل طاقة الشمس إلى طاقة كيميائية في النباتات ، يتم لاحقا الاستفادة من هذه الطاقة الكيميائية المختزنة في عملية التمثيل الغذائي للكائنات الحية والإنسان . ومن النبات ينتج الخشب وهو مصدر آخر للطاقة يرجع أصلها إلى الشمس . ضمن الاستخدام الاجتماعي : تطلق كلمة "طاقة" على كل ما يندرج ضمن مصادر الطاقة ، إنتاج الطاقة، واستهلاكها وأيضا حفظ موارد الطاقة . بما أن جميع الفعاليات الاقتصادية تتطلب مصدرا من مصادر الطاقة ، فإن توافرها وأسعارها هي ضمن الاهتمامات الأساسية والمفتاحية . في السنوات الأخيرة برز استهلاك الطاقة كأحد أهم العوامل المسببة للتحرر العالمي مما جعلها تتحول إلى قضية أساسية في جميع دول العالم .