宇宙世界2能量

1.能量的本質

自然界有各種各樣的能量,什麼動能,勢能,生物能,電能,質能,風能等等。其實一切能量的本質都是動能,即物質運動。

2.能量的相對性

因為運動具有相對性,所以能量也具有相對性。能量是相對於觀察者而言的。我們以動能舉例,物體A以v的速度運動,它所具有的動能就是mv方。速度v是A相對於觀察者的狀態,所以它所具有的動能也是相對於觀察者而言的。如果換個觀察者,A的動能就可能發生改變。比如飛行員手抓子彈的案例。因為飛行員在飛機上,本身具有很高的速度,和子彈在一段時間近似相對靜止,所以很輕鬆的抓住了子彈。在那一刻,子彈對於飛行員的動能為零。

可能有人會說,子彈的動能是絕對的,不是相對的,飛行員本身就在運動,不能作參照系。確實,飛行員相對於在地球上的我們確實是在高速運動,我們決定自己是靜止的,其實我們也在隨地球運動,而地球的運動也是相對的。運動是相對的,靜止也是相對的。

運動是相對的,所以能量也是相對的。在太空中有一艘飛船,飛船上有一個人。太空中看不到任何物體,也感覺不到受到外力,這時飛船上的人如何判斷飛船的運動狀態呢?沒有參照物,就無法定義靜止或者運動。當然,飛船上的人會判斷自己要麼靜止,要麼在做迅速直線運動,而不會是變速運動,因為變速運動需要持續受力,受力是能感覺到的。我們知道,物體受力運動狀態會發生改變,其實運動狀態發生改變也是相對的,就像飛船上的人,即使飛船加速或者減速,飛船相對於他的運動狀態都不變。飛船和飛船上的人可以看做一個整體,他們的運動狀態是這個整體之外的物體相對確定的。對於飛船上的人來說,因為沒有參照系,所以會感覺飛船和自己始終是靜止的,即使受力,也僅僅感覺是在受力。

當然,如果空間中含有極小的微觀粒子,而空間由這些物質運動確定的話,那飛船的運動狀態就可以由空間來確定。這時飛船上的人依然感覺飛船不動,但飛船相對於空間的狀態在變化。

下面大家跟隨我進入想象空間。甲睡醒後發現自己在一艘飛船上,外面是太空,漆黑一片。甲無法判斷非常的運動狀態。這時甲發現遠處有一發光體A向飛船飛來,於是甲得出A具有動能。乙一覺醒來也發現自己在一艘飛船上,也感覺飛船沒有運動。乙發現飛船的前方有一靜止的發光體A,動能為零,同時發現遠處一飛船向自己和A飛來。對於同一物體A的動能,甲乙兩個觀察者得出了兩個完全不同的結論。誰是對的,誰是錯的呢?他們都是對的,因為運動和能量本就是相對的。至於甲和乙誰在運動,誰在靜止,是無法判斷的。對於不同的觀察者,得出的結論也各不相同。和甲一起的會說乙在運動,和乙在一起的會說甲在運動,和甲乙都不同的會說他們都在運動。這個齊物論中的是非判斷類似。

3.區域空間能量不守恆(可能)

我們知道能量守恆定律,即宇宙總能量不變。但是在觀察者指定的任意區域空間裡,能量是不守恆的,而且每時每刻都不守恆。因為相對於觀察者而言,物質在運動,世界在變化。宏觀上的變化有時可能不明顯,但微觀世界的變化卻是持續不斷的。真空中也是含有物質的,而且萬有引力是超距作用,科學家一直在尋找引力子。如果引力是由引力子的運動形成的,那引力子必然在任意空間中廣泛存在。引力子如果存在,也是物質,也就有能量。任意空間的引力子都在不斷變化,無法恆定。雖然空間也是相對的,但即使是變化中的空間能量也無法守恆,因為任意空間都不是封閉的,都在和周邊空間進行著能量交換(物質運動)。

最後歸納下這篇文章所講的三個點。

1.能量的本質是物質運動

2.能量和運動是相對的

3.宇宙能量守恆,任意區域能量不守恆,宏觀上可作守恆看待


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