电磁铁的能量转换方式 宇宙中的能量从何而来

我就纳闷了:有标V者 , 竟把能量说成是一种物质 , 莫非物理是跟体育老师学的?
能量,与质量、动量、电量、速度、温度、梯度...一样,只是反映物质属性的参量 。
照其逻辑,能说动量、电量...是一种物质么?能说速度、温度...是一种物质么?
更有甚者,理论界竟有把“暗能量”与“暗物质”并置,真可谓稀里糊涂一锅粥 。
不顾基本逻辑,不讲物理方程 , 不讲严谨自洽,如此的不管不顾,奢谈什么科普?
我心疼涉世不深的莘莘学子,你是国家的未来与希望,动动脑子,不要人云亦云 。
本文,先讲能量的概念与分类,再讲物系的概念与分类,最后揭示能量的本质 。
1【能量】与【物质】的区别先厘清一些概念 。物理学的研究物质的存在形式与运动方式,这句话,有两个要点:
其一,物质的存在形式,也叫「物态」、组织结构,即有关成分组成物质的空间分布 。物质的结构性参量 , 如:质量、电量、坐标、尺度、密度、弹性、硬度、粘度 。
其二,物质的运动方式,也叫「规律」、动力学方程,即运动与受力的函数关系 。物质的运动性参量,如:能量、动量、角动量、转动惯量、位移、作用力、周期 。
显然 , 能量只是用来测量物质运动规模的物理量,不是一种独立的物质存在形式 。
例如,电子是一种物质 , 电子动能是赋予电子的能量,不能说「动能」转为「电子」 。
例如,电场是一种物质,电势能是赋予电场的能量,不能说「电势能」转为「电场」 。
2「能量」与「能源」的区别两个术语都是外来语energy 。构词分析:en=in(内含),erg=work(功能),y特性 。意思:energy是物质含有特定功能的属性 。
能源,是以震荡生产能量的物系 。能量总要在空间以波动的方式传递 。
物体能量的构成 , 包括自身携带的「固有势能」与「可变动能」,即:
E=Ep+Ek...(1)
固有势能(inner potential)是保证物质自我存在的能量,这部分能量,与质量相对应,是不可利用的那部分「内能」 。
如,电子自旋势能Ep=m?c2=0.511MeV,只够电子以光速自转以实现自我成球 。
固有势能是不可以作为能源来开发利用的 , 这也是不可能造出此类永动机的原因 。
如 , 氢气(H?)燃烧后的产物(CO?+H?O),不可以作为可再生的二次能源 。
如,地球或磁铁的引力势能是所含亚原子维持独立的叠加效应,不可作为永动机能源 。
可变动能(variable kinetic) , 是可利用或可增减的能量 。可变动能有两种类型:
其一:零点参照系的高位势能(U?)
例如,天池的高水位势能 , 可变成水流动能 。电池的高电位势能,可变成电流动能 。
高位势能,总是面向零点参照系 。即:假设零点参照系的势能为零(U?=0),其转化的动能表达式为:
△U=U?=Ek=?mv2...(2)
其二:外力做功引起的动能增量(△Ek)
根据热力学原理 , 一个物系,若被外力作功或加热(W),则获得动能增量(△Ek):
W=△Ek=?m△v2...(3)
此时的物系,要么还保持静止或匀直运动,物系内能有变;要么物系加速或减速运动 。
由此可见,可变动能包括高位势能与增量动能,会改变微观或宏观状态 。总之:
固有势能不是能源,是不可利用的能量;可变动能是能源 , 是可以利用的(±)能量 。
这只是初步,下面更进一步 。
3 物系的理解:狭义物系、广义物系物系(material system) , 是动力学研究的具有特定物态的系统,有时也叫体系 。