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能量的本质是什么?(原创内容)

 新用户49272060 2022-02-25

能量是系统中物质之间相对运动和相互作用而体现出的一种守恒量,描述系统中物质的活跃程度和做功能力。各种形式的能量归根到底只有两种形式,一种是物质之间相对运动而体现出的动能,另一种是物质之间相互作用而体现出的势能,由于自然界的力有四种类型,所以势能也分为与之相应的四种,势能是场能的外在体现,场能是势能的内在本质。能量完全依赖于物质之间的相对运动和相互作用而存在,它不是物质本身的性质,物质本身不存在能量。能量是系统化的概念,脱离了所研究的系统,能量也就没有意义,例如研究一个物体的内能,这一个物体就是一个系统,构成物体的微观粒子之间的相对运动和相互作用体现出内能,研究银河系的能量问题时,银河系就是一整个系统。研究太阳系中天体的动能和引力场能,太阳系就是一整个系统。研究电子的能量,则要把电子所在的整个原子或分子看做所研究的系统,研究原子核内基本粒子的能量,则要把该原子核看做一个系统。研究地球上某个物体的机械能,则要把该物体与地球看做一个系统。

另外,一个系统的动能大小就等于以该系统的质心作为参考系时系统中所有物体或粒子的动能之和,但系统的选择取决于所研究的问题,而且参考系的选择也具有相对性,为了研究问题方便,不一定非要把系统质心作为参考系,所以动能的大小具有相对性。但宇宙是无边无际没有质心的,在时间上无始无终,在空间上无边无际,所以找不到宇宙的中心,那种一个奇点爆炸才产生宇宙的说法也是错误的,不可以把整个宇宙看做一个系统,更不存在宇宙的最高参考系。而系统中的势能的大小则要复杂的多,所以往往用简单的计算方式来代替。研究能量时,重要的不是能量的绝对数值(因为能量的绝对数值具有相对性,而且很复杂难以测量计算),而仅仅是各种形式的能量的变化量,所以也就可以用简单的方法计算势能来代替真实的场能,虽然绝对数值不同,但可以保证变化量相同。这一点性质也根本不同于质量,质量有简单明确的绝对数值,完全不具有相对性,而且质量的绝对数值很重要。

动能和势能具有辩证统一性:一切物理现象都离不开相对运动和相互作用这两个主题,能量正是相对运动和相互作用的体现,动能是相对运动的体现,势能是相互作用的体现。而动能和势能是辩证统一的,正因为动能可以转化为势能才体现出了动能的意义,正因为势能可以转化为动能才体现出了势能的意义,我们来具体分析一下。假设世界上物质之间只有相对运动而没有相互作用,那么物质即使相撞也不会发生相互作用,而会彼此不发生任何影响的穿过对方,那么,相对运动的能量也就无以体现,所以相对运动体现出的动能正是靠相互作用而体现。而假设世界上只有相互作用而没有相对运动,那么力也不能改变物体的运动状态,那场的能量也就无以体现,所以相互作用而体现出的势能也要靠力对物体运动状态的改变而改变物体的动能来体现。也就是说,动能和势能彼此依存,正因为对方的存在,才体现出自身的意义,所以动能和势能是辩证统一的。其实,动能不能直接转移,势能也不能直接转移,都要依赖于对方当做“媒介”,也就是说,动能的转移要先转化为势能,再将势能转化为动能,势能的转移也一样。例如一个物体撞击另一个物体,表面上看是动能发生了转移,事实上是相撞时两个物体发生电磁相互作用,动能先转化为电势能,电势能再转化为动能。这个现象的本质是,物体的运动状态的改变必须由相互作用来完成,所以动能的变化一定涉及到势能的变化,而力场的变化一定涉及到场源之间的相对运动,所以势能的变化也一定涉及到动能的变化。这也体现了动能和势能的辩证统一。

爱因斯坦错误的把质量和能量混为一谈,认为质量与能量具有对应关系,这是荒诞无稽的。质量是物质本身一个最基本的性质,无关于其他任何条件,只取决于物质本身,与运动和相互作用均没有关系,与能量根本不同(相对论认为质量与速度有关,但这种说法很荒谬,违背了相对性原理)。所以,质量和能量之间不可能存在对应关系,也不可能相互转化。那么,很多人可能会问:如果是这样,那怎么解释核能,核反中的质量亏损,乃至正反物质相遇的湮灭?其实,这个问题很简单,只需要明白一个问题就豁然开朗了,那就是光(电磁波)本身是一种有质量的特殊物质,而不存在所谓的动质量和静质量之分(光的动质量和静质量是相对论中提出的一对伪概念,毫无事实依据),能量以光的形式放出,光就会带着质量和能量一起逸出,由于光有质量,所以吸光就会质量增加,发光就会质量减小,但由于光的质量很小所以一般感受不到质量的变化。核反应中的质量亏损就是由于能量以光的形式放出了,光带走了一部分质量,而放出的能量则来源于原子核内的场能。如果是裂变或衰变,原子核内的电场力做正功,强相互作用做负功,但电场力所做正功大于强相互作用力所做负功从而放出巨大的能量。如果是聚变,强相互作用力做正功,电场力做负功,同样是正功大于负功而放出巨大的能量。而正反物质湮灭时,就是物质粒子直接转化成光,消失的质量就是湮灭过程中产生的光子以及其他粒子的质量,能量也是来源于力场的能量。

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