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240 世 界学 Shi Jie Xue

2. 能量是物质运动转换的量
世界万物是不断运动的，在物质的一切属性中，运动是最基本的属性，其他属

性都是运动的具体表现。能量是表征物理系统做功的本领的量度。
对应于物质的各种运动形式，能量也有各种不同的形式，它们可以通过一定的

方式互相转换。在机械运动中表现为物体或体系整体的机械能，如动能、势能、声
能等。在热现象中表现为系统的内能，它是系统内各分子无规则运动的动能、分子

间相互作用的势能、原子和原子核内的能量的总和，但不包括系统整体运动的机械
能。对于热运动能（热能），人们是通过它与机械能的相互转换而认识的（见热力

学第一定律）。
空间属性是物质运动的广延性体现；时间属性是物质运动的持续性体现；引力
属性是物质在运动过程由于质量分布不均所引起的相互作用的体现；电磁属性是带

电粒子在运动和变化过程中的外部表现，等等。物质的运动形式多种多样，每一个
具体的物质运动形式存在相应的能量形式。

宏观物体的机械运动对应的能量形式是动能；分子运动对应的能量形式是热能；
原子运动对应的能量形式是化学能；带电粒子的定向运动对应的能量形式是电能；

光子运动对应的能量形式是光能；等等。除了这些，还有风能、潮汐能等。当运动
形式相同时，物体的运动特性可以采用某些物理量或化学量来描述。物体的机械运

动可以用速度、加速度、动量等物理量来描述；电流可以用电流强度、电压、功率
等物理量来描述。但是，如果运动形式不相同，物质的运动特性唯一可以相互描述
和比较的物理量就是能量，能量是一切物质的共同特性。

因此可以对能量作出定义：能量在古希腊语中意指“活动、操作”，是一个间
接观察的物理量，被视为某一个物理系统对其他的物理系统做功的能力。功被定义

为力在物体沿力的方向发生位移的空间积累效应，并且等于力与在力的方向上通过
的位移的乘积。一个物体所含的总能量奠基于其总质量，能量同质量一样既不会凭

空产生，也不会凭空消灭。能量和质量一样都是标量。能量是用以衡量所有物质运
动规模的统一量度。新的概念可以说，质量是能量物态的量度，能量是物质能态的

量度。
A 系统可以借由简单的物质转移将能量传递到 B 系统中（因为物质的质量等价
于能量）。如果能量不是借由物质转移而传递能量，而是由其他方式传递，会使 B