能量不过是一个从诺特定理中生出来的方便的一类物理量的总称而已,物理学也不是研究你们最喜欢的「本质」的学科。在数学(偏微分方程)里面更是随意地定义「能量泛函」,只要能达到研究的目的。从哲学视点来看,这种「本质主义」在当代正在遭受著某种批判。


首先,不要毫无根据地假定事物有所谓「本质」、假定该「本质」可以理解。

其次,能量只是我们使用的一个模型。能量的概念、能量转移的概念对我们解释观测到的大部分现象并做出预测是有用的,所以我们还在使用它们。能量守恒是时间的平移对称性导出的数学结论。当我们观测到能量不守恒的现象时,可以定义新的能量形式,例如暗能量。在能量这个模型不好用的时候,我们完全可以不用。你觉得这样的东西能产生什么阻碍呢。

如果你并不知道这些,在搞「理论物理」「物理思考」之前,你可以先看看已经存在的物理教材。


神啊,你来定义一个吧。

阿门........


能量的定义是怎么方便怎么来。在广义相对论中,能量的定义就有几种不同的形式。只要定义出来好用就会被广泛接受。

本质是什么?本质这个概念似乎没有太清晰的定义。


物理学是什么,说白了就是一门揭示进而预测世界如何运作的「应用」科学。

既然是应用,是不是TMD本质不重要,好用才重要。

我们现在已经知道牛顿力学不过是低速宏观条件下的近似解。但绝大多数场合不还在用他?难道我马路上开个车都要用相对论算速度?

物理先贤们探索前沿领域,打破旧有理论,并不是吃饱了撑的,闲著没事在那找什么TMD本质!而是旧有理论不够好用了,在一些极端情况下不准了,必须要有一套新的理论能符合极端情况才行。

物理不是哲学,不是靠脑袋凭空污人清白的。

你得先找到具体哪件事情实际情况跟现有理论计算的不一样。然后再自己弄套理论跟实际情况一样。这才叫物理。

打一些文字就想揭示本质?

那别学物理了,寺庙里的和尚说的比你好。


All models are wrong but some are useful.

-George Box


谢邀。阻碍不了,对任何事物的定义也阻碍不了人类认识前进与深化的脚步,也包括对各种事物本质的认识。对事物的定义是一种语言文字描述,是语言形式,也是一种认识,而事物本身则是客观存在,不以人的意志和认识而转移。人们对自然界和社会的认识活动永无止境,只要人类没有消亡,人类的认识活动就不会停止。当人们对某种事物,或者对事物的某些方面的认识加深和更全面、更准确以后,就会意识到原有的定义已经不准确和落后,这时,人们必然会俢改原有的定义。在对一些事物的认识问题上,虽然有的历史时期也有曲折甚至倒退,但从更长的时间看,历史的车轮总是向前,人类的认识和人类社会总体上是向进步的方向发展的。


【能量】有几个定义?

【能量】的本质就是【因感而应】的状态。

有联系么


恰恰相反,我觉得能量的理解模式是十九世纪以以来最伟大的归纳总结。它摆脱了玄学的解释,例如气或者佛家的因果这类的原始的能量论,更加纯粹。让人类理解世界的运行模式更加坚简单。目前来说,没有更进一步的或者说更有效的理论来解释世界


你知道能量的定义是什么吗?

你先把诺特定理学一下行不?

物理和你所谓的什么本质没有关系,谢谢。


目前认为,力做的功就是能量,有W=FS。也就是说,功就是能量,单位都是焦耳J。而能量又有动能、势能、热能、电能、风能、核能、生物能,等等;而且,有能量守恒定律。也就是说,各种能量之间可以互相转化,但总能量保持不变。

其实,这里的「总能量保持不变」,严格地说,应该是「能量的变化量保持不变」。即是:做功的变化量=能量的变化量。数学表达式为:△W=△Q。


没有。有些人的思考本来就不靠文字定义


要想认知名副其实的科学,就必须放开思路去探索本质,不可人为制造路障。自然本质不可知论,显然就是人为路障。就因为是权威言论,对真正的路障却无人问津!

没有规定必须顺著定义与前人思路去理解本质,对能量本质不理解,不能把原因归结于定义。只能怪自已的思路不够开放,起码存在权威迷信,没有对准主攻方向。


这个,极有可能。因为能量是导出的量,是基于时间、空间和质量的,而时间、空间和质量属于现代物理学中的形而上学基础,是一些无需追问的基本概念,因此能量的本质就被限定在那个动能公式中了。

但从「阻碍」的角度来讲,这种可能性又是很小的。因为并没有人去阻碍你追问时间、空间和质量更深一层的基础问题呀,对不对?打个比方,如果科学史可以重写,如果质量(而非能量)是导出的(比如m=2E×t2/s2),谁敢保证今天我们会问能量是什么?

我的意思是没人阻碍我们。阻碍我们的是我们自己。是我们自己把物理学建立了一个形而上学的基础。然后把这个基础看成是一成不变的,无需再追问的。就像有些回答这个问题的人所表现的那样,认为提这个事情就是吃饱撑的。


我们都知道一个概念:能量。用日光灯,需要电能;开汽车,需要石油做化学能;动物能够活动,因为具有生物能。那么能量到底是哪里来的呢?

我们不妨从常见的电能来解释一下能量的来源。我们的家用电是由发电厂发出来的。发电厂为了发电,必须使得发电机转动起来。使发电机转动起来,必须消耗其他能量。

我们首先看火力发电。

火力发电机的基本原理是:燃烧煤粉将水变为高压蒸汽,通过高压蒸汽推动汽轮机,汽轮机转动带动发电机转动,于是就可以产生电能。在这个过程中,煤的化学能被燃烧消耗,转化为电能。

的化学能是哪里来的呢?煤和石油是千百年前动植物尸体在一定条件下形成的,详细的说,动植物死亡后,尸体沉积在地下,如果微生物分解尸体的速度没有沉积速度快,动植物尸体就会越来越多。在一定条件下,这些尸体中的有机物就会发生变化,经过相当长的时间,这些有机物就会变成煤和石油。所以,煤和石油的化学能量是从遥远古代的生物能转化而来的。

那么,生物的能量又是哪来的呢?我们知道,食肉动物吃食草动物,食草动物吃植物,这就是食物链。食物链的上级消耗者的生物能(食肉动物)来源于下级能量消耗者(食草动物)和生产者(植物)。也就是说,动植物的生物能本质上来源于植物。

那么,植物的能量是哪来的呢?除了例如蘑菇等依靠腐殖质生活的植物之外,大部分植物都有叶绿素。叶绿素可以进行光合作用。所谓光合作用,就是通过太阳能,将空气中的二氧化碳和吸收的水分转化成有机物,同时释放氧气的过程。在这个过程中,植物的生物能变多,看似产生了能量,所以称为生产者。但是实际上,植物必须利用太阳能完成这个过程。所以依然是能量的转化: 把太阳能转化为了有机物的能量,或者称为生物能。

我们继续想,太阳能又是哪里来的呢?

太阳是一个大火球,每时每刻都在释放著巨大的能量。太阳之所以能发光发热,是因为太阳内部有大量的氢元素。氢原子是自然界最小的原子,原子核中只有一个质子,原子核外有一个电子。但是,氢原子核里的中子个数可以不同,据此可以把氢元素分为三种同位素,分别是有没有中子的氕、一个中子的氘、两个中子的氚。

在极高的温度下,氘和氚原子核可以发生聚变反应,生成一个氦原子核和一个中子,同时释放巨大的能量。这个能量就通过辐射的形式散发到宇宙中。

所以,太阳能来源于太阳内部的核聚变反应-核能。

核能是哪里来的?这个问题人们还没有理解。因为在大爆炸之初,核能就存在于宇宙之中了。而大爆炸之前的事,科学家们还没有任何头绪。

总结起来,火力发电的能量转化过程是太阳核能通过聚变转化为光能,光能通过光合作用转化为植物的生物能,植物生物能通过食物链布满生物圈,生物能通过一定的环境形成煤的化学能,化学能通过燃烧加热蒸汽推动发电机,发电机就把这种能量转化为电能。

如果我们用水电站发电,能量又是哪来的呢?

要利用水能发电,首先要在有山脉的地区建设水坝,让水形成落差。然后,水由于受到重力作用向下运动时,可以推动水轮机转动, 这样发电机就可以工作了。水由于在高处可以向下流动带动发电机,我们就说高处的水具有能量,这种能量称为重力势能。水电站是把水的重力势能转化为电能。

水从高处到达低处之后,重力势能减小,高山上流下来的水汇集到一块,会流到大海中去。那么,高山上的水为什么不会流干呢?这又涉及到自然界水的循环。

由于太阳的照射,海洋水可以蒸发,升到高空中。在风的带动下,重新来到高山上进行降雨,这样水就可以从低处跑回到高处,它的重力势能增加。但是在这个过程中,太阳的照射必不可少,因为蒸发需要吸热,而这个热量来源就是太阳光。所以,水能也是太阳能转化而来的。

同样,风力发电是利用了风的能量,而风的能量同样是源于太阳照射的太阳能。太阳的能量中只有22亿分之一到达了地球,可这22亿分之一,却把地球变成了一个欣欣向荣的世界。地球上大部分能量都来源于太阳。

但是,也有两种能源并非来源于太阳。

比如核电站。目前,像太阳那个的核聚变能量,人类只能用来制造氢弹,还没有掌握一种技术控制反应速度用来发电。但是人们已经掌握了可控核裂变技术。

核裂变是指重原子核可以裂变成较轻的原子核,同时释放能量的过程。比如,铀235就是一种常见的核反应原料。当一个中子撞击U235原子核时,会裂变出氪原子核Kr和钡原子核Ba, 同时释放出三个中子。三个中子再撞击三个铀235,可以释放出9个中子…这个过程称为链式反应。链式反应过程中可以释放巨大的能量。

人们建设核反应堆,使得这个过程缓慢的进行。用产生的热量使得水变为高压蒸汽,推动发电机发电,就是核电。

相比于火电,核电的污染小的多,所以很多国家都在大力发展核电。而核电的原料是地球上储存的铀235,不是来源于太阳。此外,还有一种能源称为地热,地热来源于地球内部的岩浆,而岩浆的能量来源也是地球内部的核裂变反应。

能量的第三个来源是月球。由于太阳和月球的吸引力作用,地球上的水会有涨潮和落潮的过程,而月亮对地球上涨潮和落潮影响更大。

如果在潮水中安装发电机,潮水就可以推动发电机发电,这就是潮汐电站的原理。潮汐能从本质上讲是地球和月球具有的机械能造成的,这种机械能也是在地球和月球形成之初就具有了。

说了这么多,小朋友们是不是已经明白了,能量总是在相互转化的过程中。而地球上绝大多数的能量来源有三个:太阳、地球和月球。其中太阳能是主要能源。宇宙形成之初,就有了核能和机械能,而这些能量在不停的转化过程中,就让这个世界精彩纷呈。


上面的观点顶天了不外乎认为在现有的能量出问题了再考虑思考能量定义是否出了问题。

这种被动的心态肯定会阻碍人类理解其本质。

就如同当年一开始就定义欧式几个第五公设一样。实际上并没有任何证据的情况下就已经有人意识到这种定义不完备,更改平行公设的定义,提出非欧几何。多年以后才发现其应用的地方。

那么现在也一样,当然提出能量的其他定义。很有可能突破原有的认识。而且,既然你这么问,是不是已经有点眉目了?至少我有眉目了。只要能合理的与以前的理论体系相容,那么大胆地去验证它。加油!


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