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第4意能量守相 做功的可能性.假如我们求出重量与高度的乘积之和,那将与总能量不符 我们须加 上另外的一·些东西来说明弹簧处于拉紧状态这一事实.弹性能就是关于弹簧被伸长时这个 事实的表述,它有多大呢?假如我们释放弹簧,那么弹簧经过平衡点时,弹性能就转变为动 能,能量就在弹簧的伸长、压缩和动能之间来回变换.(这里也有一些重力势能的增减,但是 如果我们愿意的话,可以使实验“等着”做.)弹箭路一首来回振动,直到能量失草为止 网哈!前面我们已经在整个过程中玩了一点小小的手法—一如加上一些小重物使物体运 动,或者说机械是可逆的,它们可以永远运动下去等。但是,我们可以看到这些东西最终都 要停下来的:当弹簧不再上下振动时,能量到哪里去了呢?这就引进了另一种形式的能量 热能 ,在弹簧或杠杆里有着由大量原子组成的晶体,假若极其仔细和精致地安排了机械的各 个组成部分后,人们可以试着使事情作这样的调整:当某个东西在另一个东西上滚动时,根 本没有一个原子会作任何跳动.但是我们必须非常小心.通常在机器运转时,由于材料本 身的缺陷,会产生撞击和跳动,材料中的原子就开始无规则地摆动.于是那部分能量失踪 了,但我们却发现机械运动诚慢后,材料中的原子正以杂乱无章的方式摆动着.不错,这里 仍然有动能,但是它与看得见的运动没有联系.多么奇怪!·我们何以知道这里仍然有动能 呢?我们发现,从温度计上可以看出,事实上弹簧或杠杆变热了,所以确实动能有了一定数量 的增加。我们称这种形式的能量为热能.但是我们知道这实在并不是一种新的形式,它就 是内部运动的动能.(我们在宏观范围内对物质所微的一切实验中都有一个困难,即不能真 正诚示出能量守恒,也不能实际制成可逆机,因为每当我们使大块材料运动时,原子不会绝 对不受扰动,所以总有一定量的无规则运动进入原子系统,我们无法用眼睛看出这一点,但 是可以用温度计或其他方式测量出来.) 还有许多其他形式的能量,当然,眼下不可能对它们叙述得更详细些。这里有电能,它 与电荷的吸引和排斥有关.存在着一种辐射能,即光能,我们知道它是电能的一种,因为光 可以表示为电磁场的振动:还有化学能 一在化学反应中释放的能,它是原子彼此间相互吸 引的能量:弹性能也是如此,所以实际上,弹性能在一定程度上就象化学能.我们目前对化 学能的理解是化学能可分为两部分:首先是原子内电子的动能,所以化学能的一部分是动 能,其余一部分是电子和质子的相互作用所产生的电能.接下去我们来考虑核能,它涉及原 予核内的粒子的排列:我们有核能的公式,但是没有掌撵基本的定律.我们知道它不是电 能,不是重力能,也不纯粹是化学能,但是不知道它究竞是什么.看来这是另外的一种能量 形式:最后,存在着一个与相对论有关的对动能定律的修正(或者你喜欢用的随便哪一种说 法),也就是说动能与另一种称为质能的东西结合在一起一个物体由于它的纯粹的存在就 有能量产生。假如有一个静止的电子和一个静止的正电子起先稳定地搁置着而不发生任何 作用 既不去考虑引力效应,也不去考虑其他,然后当它们碰在一起时就会酒没,并释放 出一定量的辐射能,它是可以计算的.为此我们需要知道的只是物体的质量,而与究竞是什 么物体无关两个粒子消失后,就产生了一定的能量.爱因斯坦首先找到了计算公式,即 0=m02 从我们的讨论中可以很明显地滑到,在进行分析时,能量守恒定律是极其有用的.我们 已经在儿个例子中表明了这一点,在那些例子中并没有知道所有的公式.假如我们有了各 种能量的公式,那么毋须深入细节就能分析出有多少过程应当会发生,所以守恒定律是非
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