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能量守恆本質上只是一種形式的能量轉化為另一種形式的能量?

愛因斯坦的質能關係式E=mc2已經說的很明白了,那就是質量和能量是物質的兩個不同表現形式,它們之間既可以互相轉化又能共同存在。也就是說單說質量指的是物質,單說能量指的也是物質。在生活中有很多例子能說明能量是物質。比如說煤炭和柴火燃燒放出能量後,灰燼質量明顯變小,根據物質不滅定律,放出的能量就是減少的物質,充分說明能量是物質。

還有核子質量虧損,虧損的質量以核能的方式釋放,虧損的物質以能量為主要形式。還有兩個正負電子對湮滅變成一個靜止質量為0的光子,也是以能量為主要形式的物質……

既然能量是物質,那問宇宙中的能量從哪裡來的問題就變成宇宙中的物質從何而來的問題。物質有不滅定律,能量有守恆定律。但這兩個定律都是經典物理定律,解決不了物質從何而來的問題。按照現代宇宙大爆炸理論,宇宙中的所有物質來自於一個被稱為「奇點」的東西,這是個密度無限大、時空曲率無限大即體積無限小的「東西」。

「東西」加上引號表示它是一個沒有時間和空間的存在,我把它稱為「物」,因為它是宇宙的「物性」的存在。從這個意義說物質能量是「物」中生有的。這是宇宙客觀實在性的表現。物質能量是在宇宙不斷創生的過程中產生的,也在宇宙的演化中不斷湮滅,因而是一個相對的量。

能量守恆本質上只是一種形式的能量轉化為另一種形式的能量。

比如電風扇,給它供電使其扇葉轉動產生風,在能量的角度上就是電能通過導線進入電風扇的馬達部分,以電能轉化為磁場(磁能)使在馬達內的永磁體受磁場作用產生旋轉,帶動馬達外連接的扇葉產生旋轉(機械能),以一定形狀設計的扇葉旋轉起來會帶動空氣從葉後往前運動(風能),空氣運動的速度越快,意味著風力也就越大。那麼能量是怎麼轉化的呢?首先,由於工業上的設計總是達不到使能量完全轉化為另一種能量,也就意味著能量損失,所以能量守恆的實質在工業上是

一種能量=轉化後的能量+損失的能量。

在電風扇的好幾種能量轉化過程中,電能轉化為磁能,由於磁場不僅僅局限小小的馬達內,或因馬達的壁反彈後導致磁場分布發生一定變化,永磁體受磁場作用後旋轉會存在阻礙,也就是第一次轉化損失,有部分的磁能沒有用於永磁體的運動中,接下來,永磁體運動,也就是磁能轉化為機械能,由於永磁體內部不可能沒有摩擦,並且不是絕對真空,永磁體與馬達其他部件,空氣,摩擦產生熱量,另外永磁體在磁場內運動可能存在的能量變化,這些就是磁能轉化為機械能所損失的能量。。。。。。後邊可以自行討論

由於能量守恆,那麼宇宙作為一個孤立的系統,在宇宙內運動的能量來源是什麼?在這裡需要引入宇宙大爆炸的理論了,在時間的起源,宇宙誕生之初,存在一個密度無窮無窮大的奇點,它的體積無窮小,質量無窮大,由於某種作用(可能是外部作用,也可能是自發作用)導致它發生爆炸,產生非常高的溫度,在極短時間裡,合成出很多種基本粒子。

根據核理論,由一種基本粒子變化成其他粒子必然存在質量損失,該質量損失可以用質能方程E=MC平方來計算,由於該奇點質量無窮大,所以損失質量無窮大,折算出來的能量也無窮大,溫度即非常高,這些能量又因質能方程,可以轉化成組成物質的最基本粒子,過多的能量以及過高的溫度,使最基本粒子產生核聚變,從而合成咱們宇宙的基本元素。

時間再慢慢推演140億年也就到咱們現在這個宇宙了。由於整個宇宙被看作孤立系統,能量在整個孤立系統內是守恆的,起源就是那一次宇宙大爆炸,能量來自奇點爆炸的質量損失。

不過,誰又能證明咱們這個宇宙是孤立的系統呢,興許邊緣存在另一個宇宙在默默為咱們這個宇宙做功呢。

PS:未經同意不得轉載(圖片來源網路)

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