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1 # 顛三倒四顛三倒四的
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2 # 空性見1
這個問題有意思。試著談談自已的看法。
隨著對物質的認識從宏觀到分子,從分子到原子到亞原子再到基本粒子。你發現,能量其實就是物質本身,質量與能量是可以轉化的。
那物質又是怎麼形成的呢,物質其實是能量的一種"穩態"結構,也可以理解為被鎖固的能量。在分子層面上,一種分子放出或吸收一定量的能量可以形成另一種分子。這種由一種穩態結構到另一種穩態結構的變化我們稱之為化學變化。
而在構成分子的原子狀態,又有另一種穩態結構,我們稱之為原子,我們學過的原子週期表敘述的就是各種原子結構的穩態分佈,同樣,原子在吸收和放出能量也可以相互轉化,這就是聚變私裂變反應。
在亞原子層面,質子,中子,電子也是另一個層次的能量穩態結構。這種結構要達到穩態,能量須按一種未知的方式組合,是非連續的。我們發現的能量躍遷就說明了這穩態的非連續性。量子的名稱也來源於此。量子的能量足按某種整數倍的方式量現的,非線性增加的,所以稱之為量子。
如光子,即光量子,因為其不可分割,具有粒子特徵,但其無質量,它是一種純能量組織嗎?不得而知。
就目前科學的發現來看,"能量"是構成物質的基礎,但"能量”終竟是什麼?還是無法最終定義。也許就沒有什麼最終,等有興趣的朋友繼續研究吧。
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3 # 語境思維
能量的精準定義,是超現代物理的,可列為前沿物理的研究課題。下面是新視野的分享。
縱觀:能量的傳遞方式能量有多種交叉型別:勢能、動能、熱能、功、光能、電磁輻射能、內能、自由能、電流能、磁能、電磁能、化學能、生物能、原子核能......,令人眼花繚亂。
能量的傳播方式,不外乎以下三類。
一是對流:主要是高低溫流體之間的熱交換。例如,不同溫度的空氣分子因對流產生風。
二是傳導:主要透過導體傳遞的熱能或電能。例如,觸控鐵欄杆,有冰涼感是因為鐵是導熱材料。有線電話,是因為良導體可將音訊動能傳輸到遠端。
三是輻射:主要是電磁場輻射與引力場輻射。例如,曬太陽是接收來自太陽的電磁輻射能。水力發電是接收地球引力輻射能。
問題是:對流、傳導與輻射的能量傳遞的共性特徵是什麼?——都是透過真空場來傳遞。
能量的本質,是場密度的動態平衡冒然這麼說,超前了。這裡有嚴密的推理。
1. 對流能量的本質,是場密度的動態平衡。以冷熱空氣對流為例。
根據熱一,Ek=Q,Ek=½mv²,Q=3×½kT,故:½mv²=3×½kT...(1)。m是電子質量。
根據光電方程:核外電子的震盪動能,可激發真空場的光子頻率,即:½mv²=hf...(2)。
故,空氣分子的熱平衡運動,歸根結底,是光子輻射能的拉齊效應,即:½mv²=hf...(3)。
分子外圍是真空場,分子之間的碰撞不可能超距接觸,只能透過真空場的光子傳播。
高溫分子有高頻光子,低溫分子有低頻光子,光子頻率與場密度(質密/能密)成正比。
場質密(ρ)=光子質量(m=電子質量)÷光子體積(V),V=4.2r³,光子半徑:r=λ/2π。
場能密(σ)=輻射能(hf=½mv²)÷光子體積(V)。光子體積(V)的計算同上。
2. 傳導能量的本質,是場密度的動態平衡。以金屬導線的電流傳導為例。
電源的正極處於高位電動勢,原子核正電荷(Ze或e⁺)明顯裸露,因為核外價電子有偏移。
電源的負極處於低位電動勢,因為電子負電荷(e⁻)明顯裸露。
電源正負極的電位差(電壓),使導體內部電子繞核加速震盪,被正電荷拉拽而偏移。
電源的機械能或化學勢,本質上是電子電荷的震盪,此震盪動能激發附近真空場光子。
根據光電(逆)效應,該光子激發導體第1原子的價電子加速震盪,轉而激發附近第2光子:
電源e₁震盪→加劇γ₁震盪→加劇e₂震盪→加劇γ₂震盪→加劇e₃震盪→加劇γ₃震盪......
顯然,電子周圍有廣闊的真空場,電子電荷的相互作用,只能透過其間的場光子傳播,不可能超距作用到下一個電子。
而且,電子電荷的瓶頸速度決定電流的速度,通常,電子震盪的平均速度不超越基態速度,即:v≤αc=0.0073c=2.2×10⁶m/s,即電流的速度應該以2200千米/秒為限。
電子周圍的場密度,包括場質密與場能密,依然服從光電效應方程,其計算方法與流體分子周圍的是相同的。
3. 電磁輻射能的本質,是場密度的動態平衡。以白熾燈發光為例。
燈絲因為電流熱效應,電子的劇烈震盪,激發附近真空場,產生相應的高頻光子。依然服從光電效應方程,其場密度(質密與能密)的計算方式同上。
4. 引力勢能的本質,是場密度的動態平衡。以地球的引力勢能為例。
根據萬有引力定律:F=GMm/R²,地球的引力勢能:Ep=GMm/R...(4)。
而:Ep=mgh是一個權宜的粗糙公式,因為地球的重力加速度g是一個變數。
因為在求g時,是假定ma=GMm/R²中的R是常量,而R的本來意義是地球的引力場半徑。
公式(4)表述的引力勢能,本質上是地球內部所有電磁力削弱強核力以及同極相斥異極相吸的綜合效應,可以用引力子作為計算單元。
由於引力勢能的場效應機制比較複雜,尤其還涉及大統一方程組,就不在此細述了。
能量的精準定義能量是真空場量子密度變化的指標。高能量是因為高密場,低能量是有低密場。
不同能量的轉換或交換,本質上都是場密度趨向均勻分佈的動態平衡。
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4 # 光量子宇宙
能量是描述物質對它物產生作用大小的物理量,是物質的基本屬性,沒有離開物質的純能量,也不存在沒有能量的物質。
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建議從微觀去理解,能量首先是原子核帶正電,電子帶負電。原子中間又有磁場力,所謂電生磁,磁生電。原子或分子間又有引力與排斥力,這在一定前提下呈平衡力,而溫度又會改變這些力,而絕對不變的溫度是不存在的,分子粒子本身就在無規則運動,不同物質運動情況不同這就有了動能。相對的位置也不同而且也在發生改變這就有了勢能。
以上為傳統物理學的能量概念的表述。
現代能量,那就比較長篇才可以敘述了,比如光粒子的量子力學,暗物質,反物質等等,打字好累,多人關注再說吧。