Enerji için genel bir tanım vermektense iki önemli noktayı belirtelim. (1) Enerjiyi bir özellik, maddesel olsun ya da olmasın bütün fiziksel sistemlerin değişik durumlarına atfettiğimiz bir nicelik olarak düşünmeliyiz. Örneğin, hareket eden bir cismin kinetik enerjisi olduğunu söyleriz. Eğer hareket daha hızlıysa, kinetik enerji daha fazladır. Hareket yoksa yani cisim duruyorsa o zaman kinetik enerji de sıfırdır. Yukarıda verdiğimiz sesin yayılması ve ısı transferi örneklerinde de ortak olan nokta bir durumun (hareketlilik durumunun) bir bölgeden diğerine geçmesi. Dolayısıyla, bu durumlar için hesapladığımız enerji niceliğini de bölgeler arasında aktarılmış gibi düşünüyoruz.
Enerjiyi bu anlamın dışında, fiziksel bir nesne gibi hayalimizde canlandırmak yanlış. Aslına bakarsanız, 18. yüzyılın ortalarında ısı için böyle bir yanlış model öne sürülmüştü. Birçok bilim adamı, ısıyı “kalorik” adını taktıkları bir sıvı olarak düşünüyor, ısı transferini kalorik akışı olarak yorumluyorlardı. Bu anlamda bir cismin içerdiği toplam kalorik miktarı, yani cismin toplam ısısı da anlamlı bir nicelik olarak algılanıyordu. Fakat 19. yüzyılın ortalarında İngiliz fizikçi James Prescott Joule’ün yaptığı kapsamlı deneyler, bir cismin toplam ısısından bahsedilemeyeceğini ortaya koyarak kalorik kavramının terk edilmesini ve bugün kullandığımız enerji kavramının yerleşmesini sağladı.
(2) Enerjinin bizim için en önemli özelliği korunuyor olması. Bu yasa, Joule’ün çalışmalarının ardından termodinamiğin birinci yasası olarak da anılıyor. Yani, kapalı bir sistemde, sistemin parçalarının enerjileri değişebilir ama toplam enerji her zaman sabit kalmalıdır. Bugünlerde yaşadığımız enerji darboğazının temel nedeni de bu korunum yasası. Yani, enerji yoktan var edilemez; kullandığımız enerjiyi mutlaka başka bir kaynaktan karşılamak zorundayız.
Eğer bir cismin durumunu değiştirdiğimizde kinetik enerji ortaya çıkarabiliyorsak, o zaman o cismin bir tür enerjisi oluğunu, durum değişimi sonucu o enerjinin azaldığını, aradaki farkın da kinetiğe dönüştüğünü düşünmeliyiz. Kinetik olarak nitelenemeyecek tüm enerjilere genel olarak potansiyel enerji deniyor. Örneğin, havada serbest bırakılan bir taş hızlanır. Öyleyse, taşın yüksekliğine bağlı bir potansiyel enerjisi olmalı. Taş ne kadar yüksekteyse, potansiyel enerji o kadar fazla olmalı, gibi. Atomlar arasındaki bağların durumuna göre hesapladığımız potansiyel enerjiye kimyasal enerji deniyor; bir cismin atomlarının kinetik ve potansiyel enerjilerinin toplamına ısıl enerji deniyor, vs. Diğer enerji formlarından bu korunum yasası sayesinde haberdar oluyoruz.
Kaynak: Sadi Turgut, “Merak Ettikleriniz: Enerji nedir”, Bilim ve Teknik, Aralık 2007.