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  • 1 # 郭哥聊科學

    先表達個人觀點:在我們已知的宇宙中,能量守恆定律不可能被推翻。

    能量守恆定律嚴格地說應該是能量的轉化和守恆定律

    能量守恆定律(energy conservation law)即熱力學第一定律是指在一個封閉(孤立)系統的總能量保持不變。其中總能量一般說來已不再只是動能與勢能之和,而是靜止能量(固有能量)、動能、勢能三者的總量 。

    能量守恆定律可以表述為:一個系統的總能量的改變只能等於傳入或者傳出該系統的能量的多少。總能量為系統的機械能、熱能及除熱能以外的任何內能形式的總和。

    如果一個系統處於孤立環境,即不可能有能量或質量傳入或傳出系統。對於此情形,能量守恆定律表述為:“孤立系統的總能量保持不變。”

    能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,它只會從一種形式轉化為另一種形式,或者從一個物體轉移到其它物體,而能量的總量保持不變。能量守恆定律是自然界普遍的基本定律之一。

    能量守恆定律的實驗證明

    經典物理中的熱功實驗的例子實在是太多了,我們這裡就不一 一例舉了。質能方程是能量轉化與守恆定律的拓展,這裡介紹一下在高能粒子中發現的兩個現象。

    一、正、負電子對撞湮沒釋放光子 正負電子的全部固有能量(對應於靜止質量)轉化成了光子能量即電磁輻射能(相應的質量為光子的動質量)。

    二、原子核裂變過程中,部分固有能量轉化為動能。一個有多種成分組成的複合系統,其整體的固有能量(或靜質量)是各組成部分的固有能量(或靜質量)與相互作用勢能的總和。

    為什麼有人認為在量子力學中並不遵守能量守恆

    緣起於狄拉克的真空漲落理論,真空不空,最早是著名的物理學家、諾貝爾物理學獎獲得者狄拉克提出來的。

    由於原子裡面電子的運動必須是相對論性的(也就是速度接近光速),狄拉克提出了相對論的電子運動方程,這個方程非常簡潔對稱,完全符合狄拉克對數學之美的認識。狄拉克發現他的方程得出的電子的能量有正負兩個解,正能量的解和已經觀測到的電子的性質一致,但是負能量的解不對應當時已知的任何現象。按照當時物理學家的習慣,這個負能量的解是“非物理”的,應該直接扔掉。

    但是狄拉克以為既然他的方程如此之美,基本不能夠有錯,所以負能量的解必需是正確的。於是,狄拉克就假定具有負能量的電子填滿了真空,真空就是負能量的“電子海”。由於我們在這個“海”的下面,我們基本覺得不到這個海外面的負能量電子的存在。如今狄拉克的這個預言已經真的被實驗驗證了!

    我們看到,認為量子力學不遵守能量守恆的人,其實是沒有理解負能量的存在,能量不能被創生,也不能被消滅。真空漲落中,總能量依舊守恆。這就是我們看到的宏觀上的真空,這在量子力學中也被稱為對應原理。

  • 2 # 客戶端故障

    能量守恆是物理定律時間平移不變導致的。從數學上可以證明,物理學中的每一種對稱性都對應著一個守恆量,時間平移不變對應的守恆量正是能量(現在叫質能)。所以,除非物理規律隨著時間發生變化,否則能量一定守恆。

  • 3 # 時空不在

    這些有公式的定律或理論是不會被推翻的,因為公式是由我們的概念及公設來約定的,所有公式前都有一個假如或者假設,比如一個線段其中取一點,一邊如果認為是3,那另一邊就為7。實際上,這些約定的公設加上數學公式保證了自洽,這樣的自洽是無法打破推翻的。

    無論質能定律,牛頓三定律,在認可概念及公設的情況下都是正確的。當然,我們可以從另外角度詮釋同一個現象,只要是自洽的就可以,但是那樣僅僅是替代。不存在誰推翻誰,簡單易用的自然運用推廣得開,就如引力牛頓與愛因斯坦的理論同樣有效,運用的範圍及情景不同。

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