¿Qué tienen en común los usos que hacen de esa palabra energia?

Nfísica clásica, la ley universal deconservación de la energía—que es el fundamento delprimer principio de la termodinámica—, indica que la energía ligada a unsistema aisladopermanece constante en el tiempo.

Eso significa que para multitud de sistemas físicos clásicos la suma de laenergía mecánica, la energía calorífica, laenergía electromagnética, y otros tipos deenergía potenciales un número constante.

Por ejemplo, laenergía cinéticase cuantifica en función del movimiento de lamateria, la energía potencial según propiedades como el estado dedeformacióno a la posición de la materia en relación con las fuerzas que actúan sobre ella, laenergía térmicasegún sucapacidad calorífica, y laenergía químicasegún lacomposición química.

Mecánica clásica

Mecánica relativista

En lateoría de la relatividadel principio deconservación de la energíase cumple, aunque debe redefinirse la medida de la energía para incorporar la energía asociada a la masa, ya que en mecánica relativista, si se considerara la energía definida al modo de lamecánica clásicaentonces resultaría una cantidad que no conserva constante.

Así pues, lateoría de la relatividad especialestablece unaequivalencia entre masa y energíapor la cual todos los cuerpos, por el hecho de estar formados demateria, poseen una energía adicional equivalente a{ \ displaystyle \ scriptstyle E = mc ^ {2}}, y si se considera el principio de conservación de la energía esta energía debe ser tomada en cuenta para obtener unaley de conservación(naturalmente en contrapartida la masa no se conserva en relatividad, sino que la única posibilidad para una ley de conservación es contabilizar juntas la energía asociada a la masa y el resto de formas de energía).

Mecánica cuántica

Enmecánica cuánticael resultado de la medida de una magnitud en el caso general no da un resultado determinista, por lo que solo puede hablarse del valor de la energía de una medida no de la energía del sistema.

El valor de la energía en general es una variable aleatoria, aunque su distribución sí puede ser calculada, si bien no el resultado particular de una medida.

En mecánica cuántica el valor esperado de la energía de unestado estacionariose mantiene constante.

Sin embargo, existen estados que no son propios del hamiltoniano para los cuales la energía esperada del estado fluctúa, por lo que no es constante.

La varianza de la energía medida además puede depender del intervalo de tiempo, de acuerdo con elprincipio de indeterminación de Heisenberg.