给孩子的宇宙科学-019世界是如何运转的?
到底是什么样的核心元素让我们这个世界看起来丰富多彩?比如说我们看到的世界万物的变化,小到细胞啊、电子啊、原子啊、中子啊、质子啊,甚至夸克这样的基本粒子,以及呢比如大到我们寻常的看到的这种尺寸,比如说实物,我们住的房屋、汽车,当然还有更加我们平常普通人看不见的东西,比如说地上长的矿产以及天上的。行星啊、恒星啊、星系啊这些东西,所有的这一切啊我们都想到到底是什么东西。那么物理学家认为呢这些都是以能量的方式储存在我们这个宇宙里面。所以呢我们这一节的话主要是讲能量,以及呢这些能量主导的宇宙的运行的规律。那么我们会提以下的几个问题,比如说这个能量的本质是什么?到底是什么是能量什么是能量守恒?
还会谈到爱因斯坦的观念,就是质量也是能量,能量也会变成质量。这个两者之间互相转换。当然我们还有更多的问题,那么我们先把这三个问题摘出来。呃能量的本质是什么?这个事情的话呢其实在古希腊的时候就有人思考过,因为那个时候的话人们认为世界上万事万物呢都会。你有后面的一个驱动力,这个驱动力呢就是能量。当然在古希腊的时候呢,人们并没有特别清晰的概念,关于能量,只是到了近代呃文艺复兴之后,特别是到了伽利略、开普勒、牛顿之后,特别是牛顿,他们有了清晰的这个能量的概念。油灯呢的能量概念无非是说啊一个东西在动起来的时候,它动得越快能量就越大,这个呢我们直觉上是可以理解的。因为什么呢你要难住一个飞跑的东西,你会发现比较吃力,这个吃力呢就说明它的驱动力大、能量大。
那么这个呢我们在物理学家眼里的话,它有一个专门的术语叫做动能。那么在十九世纪的时候啊,有两个科学家发现了能量守恒定律,其中一位呢呃大家都耳熟能详的叫做。焦耳,为什么呢?因为这个能量的一个基本单位就是用它的名字来命名的焦耳。那么焦耳他们做了什么事儿呢?他们就发现了,我我们吃进去的食物啊这些东西啊经过化学反应,它也会转化成一种新的能量。这样说呢就是涉及到三种能量。第一,我们吃进了食物。它本身有一种生物类、植物啊、肉类啊,它里面有些能量,我们通常到呃食品商店去买东西,上面都叼着啊这个每克、千克有多少大卡,或者是当然更常见的现在是每百克有多少大卡……