能量和能量守恒定律

世界由运动的物质组成，物质的运动形式是多种多样的。他们不断地互相转化。正是在研究运动形式转变的过程中，人们逐渐确立了工作和能量的概念。能量是物质运动的普遍量度，而功是能量变化的量度。这句话概括了工作和能量的本质，但是哲学有一种强烈的味道。在物理学中，19世纪中叶产生的“能量是物体做功的能力”的定义一直沿用到现在。然而，近年来，无论是在国外还是在国内，物理教育界一直争论这个定义是否合适。因此，许多物理教科书，如目前的中学教科书，并没有给出能量的一般定义，而是根据上述定义的思想。也就是说，一个物体在某种状态下的能量是各种特定能量形式的操作定义(使用测量而不是定义)，基于该物体在这种状态下所能做的功。能量概念的形成和早期发展一直与能量守恒定律的建立过程密切相关。能量守恒定律的建立是由于对特定形式的能量，如机械能、内能、电能、化学能和生物能的认识的发展，以及逐渐发现它们在一定数量关系中的相互转化。这是一个持续数百年的漫长历史过程。随着科学的发展，许多重要的新物理现象出现了。例如，放射性、核结构和能量以及各种物质的基本粒子的发现只能提供更丰富的事实来证明这一伟大定律的正确性。虽然在发现的时候，一些现象似乎已经对这条定律产生了影响，但它们最终以这条定律的彻底胜利而告终。能量守恒定律的发现告诉我们，虽然物质世界是不断变化的，但这种变化决不是不受限制的。最基本的约束是守恒定律。也就是说，所有的运动变化，无论它们属于什么样的物质形式，反映什么样的物质特征，遵循什么样的具体规律，都必须满足一定的守恒定律。物理学中能量、动量和角动量的守恒是物理运动必须遵守的最基本的定律。相反，牛顿运动定律、麦克斯韦方程等。都低了一级。