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世界今日讯！摸不着，但感受得到，这个能量究竟是什么组成的？

来源：科普中国

对科学家来说，能量并不是某一个特定的东西，它不是由某一种东西构成的。就像房子是由不同的砖制成的一样。能量更像是一种能力，做某事的能力。

能量和做功


(相关资料图)

音乐家有演奏乐器的能力，画家有绘画的能力。能量是让事情发生的能力。

当一个物体向另一个物体施加力量，推动该物体向特定方向移动时，某样东西确实在起作用。

例如当你用球棒击球时，球棒会把动能传递给球以改变球的速度和方向。

想象一下，有人向你扔一个球，你用球棒回击。当球棒击中球时，它改变了球的速度和方向。

能量是球棒改变球方向的能力。当球棒挥击时，它能改变击球的方向。

当你挥动球棒时，储存在肌肉中的能量释放出来。挥得越用力，球棒做的功就越多，所以它携带的能量就越多。

能量的种类

做功的方式有很多种，所以能量也有很多种。

我们已经提到过一个：球棒的挥击，这叫做动能，动能是物体由于运动而具有的能量。

另一种能量叫做势能，势能也叫做位能，一个物体相对于其他物体的位置做功而产生的能量。这意味着把东西放在某个地方就会给它们能量。

假设你在门顶上放一桶水，你就给了它势能。当门打开时，桶开始向下移动，把打开它的倒霉蛋淋湿一身。

这是一个有趣的例子：想象一下在半开的门上放一桶水。当有人走过门时，水桶会掉在他们的头上。桶在门的顶部，它会掉下来。当它掉下来时，它做功了。任何穿过门的人都会被淋湿，而且这个桶还会打中他们的头。

因此，把水桶放在门的顶部，产生的是重力势能，并不是因为它在移动而产生动能。

爱因斯坦的著名公式

著名物理学家阿尔伯特·爱因斯坦提出一个关于能量的公式，你可能已经见过：E=m c ².

在这个公式中，E表示能量，m表示质量（质量是物质所含能量的度量），c表示光速。

这个方程式似乎想说明能量等于质量乘以某个数。那么，能量到底是不是由某个东西构成的吗？

不一定，一些没有质量的东西仍然可以有能量，例如，光。我们知道它有能量，因为我们在太阳能电池板中捕获光能，并将其转化为电能。

光是由光子的微小粒子组成的，光子没有质量。因此，如果能量是由质量构成的，那么光就不会有能量了！这将使太阳能成为一个谜。

事实证明，即使光没有质量，它也有动量，这使它有能力做功。

质量、能量和动量

爱因斯坦的方程式有一个更复杂的版本，它显示了能量与质量、动量的关系。

光是如此之快，从太阳到地球只需8分钟。

要知道，光的移动速度非常之快。物体的能量大小取决于它的质量乘以光速的平方，这意味着一点点物质携带着大量能量！

光在一秒钟内传播了近3亿米，也就是说，一千克质量相当于近9万亿焦耳的能量！这是一个9，后面有18个零：900000000000000。

秘诀就在于释放这种能力，这也是核弹（及核能）的工作原理：它们释放物质中捕获的能量，来产生巨大的效果。

相关知识

能量（古希腊语ἐνέργεια energeia，意为“活动、操作”[1]）在物理学中是一个间接观察到的物理量。它往往被视为某一个物理系统对其他的物理系统做功的能力。由于功被定义为力作用一段距离，因此能量总是等同于沿着一定的长度阻挡某作用力的能力。

一个物体所含的总能量奠基于其质量，能量如同质量一般，不会无中生有或无故消失。能量就像质量一样，是一个标量。在国际单位制（SI）中，能量的单位是焦耳，但是在有些领域中会习惯使用其他单位如“千瓦·小时”或简称为“千瓦·时”（此即一度电）和千卡和电子伏特，这些也是功的单位。

闪电是空气中的电场强度达到或超过其电击穿强度而引起的放电现象。当电荷移动一段距离即产生能量的转移。大气中的电位能便转变成了其他能量形式，例如热能、光、声音等。

BY:Sam Baron

FY: 瑞琦琦

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关键词： 一个物体 爱因斯坦 这是一个

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