電磁鐵的能量轉換方式 宇宙中的能量從何而來

我就納悶了:有標V者 , 竟把能量說成是一種物質 , 莫非物理是跟體育老師學的?
能量,與質量、動量、電量、速度、溫度、梯度...一樣,只是反映物質屬性的參量 。
照其邏輯,能說動量、電量...是一種物質么?能說速度、溫度...是一種物質么?
更有甚者,理論界竟有把“暗能量”與“暗物質”并置,真可謂稀里糊涂一鍋粥 。
不顧基本邏輯,不講物理方程 , 不講嚴謹自洽,如此的不管不顧,奢談什么科普?
我心疼涉世不深的莘莘學子,你是國家的未來與希望,動動腦子,不要人云亦云 。
本文,先講能量的概念與分類,再講物系的概念與分類,最后揭示能量的本質 。
1【能量】與【物質】的區別先厘清一些概念 。物理學的研究物質的存在形式與運動方式,這句話,有兩個要點:
其一,物質的存在形式,也叫「物態」、組織結構,即有關成分組成物質的空間分布 。物質的結構性參量 , 如:質量、電量、坐標、尺度、密度、彈性、硬度、粘度 。
其二,物質的運動方式,也叫「規律」、動力學方程,即運動與受力的函數關系 。物質的運動性參量,如:能量、動量、角動量、轉動慣量、位移、作用力、周期 。
顯然 , 能量只是用來測量物質運動規模的物理量,不是一種獨立的物質存在形式 。
例如,電子是一種物質 , 電子動能是賦予電子的能量,不能說「動能」轉為「電子」 。
例如,電場是一種物質,電勢能是賦予電場的能量,不能說「電勢能」轉為「電場」 。
2「能量」與「能源」的區別兩個術語都是外來語energy 。構詞分析:en=in(內含),erg=work(功能),y特性 。意思:energy是物質含有特定功能的屬性 。
能源,是以震蕩生產能量的物系 。能量總要在空間以波動的方式傳遞 。
物體能量的構成 , 包括自身攜帶的「固有勢能」與「可變動能」,即:
E=Ep+Ek...(1)
固有勢能(inner potential)是保證物質自我存在的能量,這部分能量,與質量相對應,是不可利用的那部分「內能」 。
如,電子自旋勢能Ep=m?c2=0.511MeV,只夠電子以光速自轉以實現自我成球 。
固有勢能是不可以作為能源來開發利用的 , 這也是不可能造出此類永動機的原因 。
如 , 氫氣(H?)燃燒后的產物(CO?+H?O),不可以作為可再生的二次能源 。
如,地球或磁鐵的引力勢能是所含亞原子維持獨立的疊加效應,不可作為永動機能源 。
可變動能(variable kinetic) , 是可利用或可增減的能量 。可變動能有兩種類型:
其一:零點參照系的高位勢能(U?)
例如,天池的高水位勢能 , 可變成水流動能 。電池的高電位勢能,可變成電流動能 。
高位勢能,總是面向零點參照系 。即:假設零點參照系的勢能為零(U?=0),其轉化的動能表達式為:
△U=U?=Ek=?mv2...(2)
其二:外力做功引起的動能增量(△Ek)
根據熱力學原理 , 一個物系,若被外力作功或加熱(W),則獲得動能增量(△Ek):
W=△Ek=?m△v2...(3)
此時的物系,要么還保持靜止或勻直運動,物系內能有變;要么物系加速或減速運動 。
由此可見,可變動能包括高位勢能與增量動能,會改變微觀或宏觀狀態 ??傊?br /> 固有勢能不是能源,是不可利用的能量;可變動能是能源 , 是可以利用的(±)能量 。
這只是初步,下面更進一步 。
3 物系的理解:狹義物系、廣義物系物系(material system) , 是動力學研究的具有特定物態的系統,有時也叫體系 。