能量是什么

我们都知道一个概念：能量。

用日光灯，需要电能；开汽车，需要石油做化学能；动物能够活动，因为具有生物能。

那么能量到底是哪里来的呢？我们不妨从常见的电能来解释一下能量的来源。

我们的家用电是由发电厂发出来的。

发电厂为了发电，必须使得发电机转动起来。

使发电机转动起来，必须消耗其他能量。

我们首先看火力发电。

火力发电机的基本原理是：燃烧煤粉将水变为高压蒸汽，通过高压蒸汽推动汽轮机，汽轮机转动带动发电机转动，于是就可以产生电能。

在这个过程中，煤的化学能被燃烧消耗，转化为电能。

煤的化学能是哪里来的呢？煤和石油是千百年前动植物尸体在一定条件下形成的，详细的说，动植物死亡后，尸体沉积在地下，如果微生物分解尸体的速度没有沉积速度快，动植物尸体就会越来越多。

在一定条件下，这些尸体中的有机物就会发生变化，经过相当长的时间，这些有机物就会变成煤和石油。

所以，煤和石油的化学能量是从遥远古代的生物能转化而来的。

那么，生物的能量又是哪来的呢？我们知道，食肉动物吃食草动物，食草动物吃植物，这就是食物链。

食物链的上级消耗者的生物能（食肉动物）来源于下级能量消耗者（食草动物）和生产者（植物）。

也就是说，动植物的生物能本质上来源于植物。

那么，植物的能量是哪来的呢？除了例如蘑菇等依靠腐殖质生活的植物之外，大部分植物都有叶绿素。

叶绿素可以进行光合作用。

所谓光合作用，就是通过太阳能，将空气中的二氧化碳和吸收的水分转化成有机物，同时释放氧气的过程。

在这个过程中，植物的生物能变多，看似产生了能量，所以称为生产者。

但是实际上，植物必须利用太阳能完成这个过程。

所以依然是能量的转化: 把太阳能转化为了有机物的能量，或者称为生物能。

我们继续想，太阳能又是哪里来的呢？太阳是一个大火球，每时每刻都在释放着巨大的能量。

太阳之所以能发光发热，是因为太阳内部有大量的氢元素。

氢原子是自然界最小的原子，原子核中只有一个质子，原子核外有一个电子。

但是，氢原子核里的中子个数可以不同，据此可以把氢元素分为三种同位素，分别是有没有中子的氕、一个中子的氘、两个中子的氚。

在极高的温度下，氘和氚原子核可以发生聚变反应，生成一个氦原子核和一个中子，同时释放巨大的能量。

这个能量就通过辐射的形式散发到宇宙中。

所以，太阳能来源于太阳内部的核聚变反应-核能。

核能是哪里来的？这个问题人们还没有理解。

因为在大爆炸之初，核能就存在于宇宙之中了。

而大爆炸之前的事，科学家们还没有任何头绪。

总结起来，火力发电的能量转化过程是太阳核能通过聚变转化为光能，光能通过光合作用转化为植物的生物能，植物生物能通过食物链布满生物圈，生物能通过一定的环境形成煤的化学能，化学能通过燃烧加热蒸汽推动发电机，发电机就把这种能量转化为电能。

如果我们用水电站发电，能量又是哪来的呢？要利用水能发电，首先要在有山脉的地区建设水坝，让水形成落差。

然后，水由于受到重力作用向下运动时，可以推动水轮机转动， 这样发电机就可以工作了。

水由于在高处可以向下流动带动发电机，我们就说高处的水具有能量，这种能量称为重力势能。

水电站是把水的重力势能转化为电能。

水从高处到达低处之后，重力势能减小，高山上流下来的水汇集到一块，会流到大海中去。

那么，高山上的水为什么不会流干呢？这又涉及到自然界水的循环。

由于太阳的照射，海洋水可以蒸发，升到高空中。

在风的带动下，重新来到高山上进行降雨，这样水就可以从低处跑回到高处，它的重力势能增加。

但是在这个过程中，太阳的照射必不可少，因为蒸发需要吸热，而这个热量来源就是太阳光。

所以，水能也是太阳能转化而来的。

同样，风力发电是利用了风的能量，而风的能量同样是源于太阳照射的太阳能。

太阳的能量中只有22亿分之一到达了地球，可这22亿分之一，却把地球变成了一个欣欣向荣的世界。

地球上大部分能量都来源于太阳。

但是，也有两种能源并非来源于太阳。

比如核电站。

目前，像太阳那个的核聚变能量，人类只能用来制造氢d，还没有掌握一种技术控制反应速度用来发电。

但是人们已经掌握了可控核裂变技术。

核裂变是指重原子核可以裂变成较轻的原子核，同时释放能量的过程。

比如，铀235就是一种常见的核反应原料。

当一个中子撞击U235原子核时，会裂变出氪原子核Kr和钡原子核Ba， 同时释放出三个中子。

三个中子再撞击三个铀235，可以释放出9个中子…这个过程称为链式反应。

链式反应过程中可以释放巨大的能量。

人们建设核反应堆，使得这个过程缓慢的进行。

用产生的热量使得水变为高压蒸汽，推动发电机发电，就是核电。

相比于火电，核电的污染小的多，所以很多国家都在大力发展核电。

而核电的原料是地球上储存的铀235，不是来源于太阳。

此外，还有一种能源称为地热，地热来源于地球内部的岩浆，而岩浆的能量来源也是地球内部的核裂变反应。

能量的第三个来源是月球。

由于太阳和月球的吸引力作用，地球上的水会有涨潮和落潮的过程，而月亮对地球上涨潮和落潮影响更大。

如果在潮水中安装发电机，潮水就可以推动发电机发电，这就是潮汐电站的原理。

潮汐能从本质上讲是地球和月球具有的机械能造成的，这种机械能也是在地球和月球形成之初就具有了。

说了这么多，小朋友们是不是已经明白了，能量总是在相互转化的过程中。

而地球上绝大多数的能量来源有三个：太阳、地球和月球。

其中太阳能是主要能源。

宇宙形成之初，就有了核能和机械能，而这些能量在不停的转化过程中，就让这个世界精彩纷呈。

这是一个涉及到世界本源，宇宙本源的问题了，物质与能量不过是事物存在的两种形式，静止状态的就是物质，运动状态的就是能量。

随着人对微观粒子认识的不断深入，对能量的定义也在不断改变，从最早的热素说，到现在的基本粒子力场说，人的认识层次，正在不断地逼近这个本源属性。

归根结底，物质与能量是不可分割的，物质就是能量，能量就是物质，物质与能量不过是人以某种角度作为参照物，所得出的结论，物质就是能量，从爱因斯坦的质能方程也得到了验证。

世界万事万物的本源是什么？中国的道家学说里面已经有了回答：道。

本源无形无相，无法用语言描述它的形态，或者说它根本就没有任何形态，却能表现出任何形态，人所能描述的只能是本源演化的“可见”形式。

道家不知其为何物，起了个名字叫做：道。

人的心情可以理解，总想能够搞明白世界的秘密，遗憾的是人所处的物质层次太低，无法理解真正的什么是宇宙本源。

每次觉得发现了本源的秘密的时候，过多少年，认识有深入一步，看法又改变了。

还是那句话，所谓的科学，永远不过是人的科学，是人在研究科学，人有多大局限，科学就有多大局限，人的科学就是认知最大的局限性。