第二百七十五章 亥姆霍兹能量守恒（力学）

能量的英文“energy”一字源于希腊语：?ν?pγeia，该字首次出现在公元前4世纪亚里士多德的作品中。

伽利略时代已出现了“能量”的思想，但还没有“能”这一术语。

能量概念出自于17世纪莱布尼茨的“活力”想法，定义于一个物体质量和其速度的平方的乘积，相当于今天的动能的两倍。

为了解释因摩擦而令速度减缓的现象，莱布尼茨的理论认为热能是由物体内的组成物质随机运动所构成，即物体分子的内能，而这种想法和牛顿一致，虽然这种观念过了一个世纪后才被普遍接受。

1807年托马斯·杨发现了每个东西都蕴含能量，这些能量都是相同的。

1831年法国学者科里奥利又引进了力做功的概念，并且在“活力”前加了1\/2系数，称为动能，通过积分给出了功与动能的联系。

1853年出现了“势能”，1856年出现了“动能”这些术语。

直到能量守恒定律被确认后，人们才认识到能量概念的重要意义和实用价值。

亥姆霍茨开始考虑，如何能量是可以相互转化的，同时也都能用做功的思想来描述，那相对而言所有的能力都可以保存在一个东西上。

但是在保存的过程中，会不会有浪费的情况？

更重要的是，能不能制造一个机器，可以不断的往外输出能量？如果要是能成功的话，是不是可以制造一种永久机器，不断的往外产生能量，帮助人们劳作？

亥姆霍茨看到很多人的永动机都不能成功运行，发现能量是不能凭空产生了。

那么能量是如何消失的呢？他发现不论是什么样的能量的转变，都会留下痕迹，这个痕迹即使是人类难以觉察，但是依旧可以用其他方式观察到。

从最本质来讲，如何能量都是动量，也就是质量乘以速度的平方的一半，这样的量在什么情况下都不会轻易发生改变，一个能量的消失也会让另外一个没有活力的东西得到能量。

所以亥姆霍茨认为，能量既不会凭空产生也不会凭空消失，它只会从一个物体转移到另一个物体，或者从一种形式转化为另一种形式，而在转化或转移的过程中，能量总量保持不变。

一切能量，都是由力来产生的。

物体内部的能量也是由于每个分子震动产生，也就是分子之间也有力。

重力势能是来自地球的引力。

电子的能力是来源于电磁力。

光的力量是来源于光里。

亥姆霍茨认为，凡是会有变化的东西，都是内在的力的作用产生的。

把世界上的一切都归结于力，是亥姆霍兹能量守恒理论的核心观点。

关于能量守恒定律，亥姆霍兹主要论点有三，即：一切科学都可以归结到力学；牛顿力学和拉格朗日力学在数学上是等价的，因此可以用拉氏方法，以里说传递的能量或它所作的功来量度力；所有的能量都是守恒的。