物质的运动。
本题,中学与大学的教科书,没有深刻的解释,网上也没有让我满意的答案,但是根据现有的物理科学研究成果,尤其是量子力学原理,我可以分享个人意见。
一,对本题能量“本质”的理解。
各种能量诸如,动能、势能、化学能、热能、光能、内能、核能,皆可相互转换的本质,就是要追究,能量的微观机制。
以下,我先讲“能量的本质”,即能量存在的根源与机理。
再解释不同形式的能量。
最后揭示“转换的实质”。
二,能量存在的根源与机理。
能量来自物质的运动,运动来自向心加速度,向心加速度的通式是:a=v²/r=ω²r。
根据经典力学,任何能量,最终可以表达为广义动能,即Ek=½mv²=½mω²r²。
势能可以这样解释:Ep=mgh=mar =m(v²/r)r=mv²=mω²r²。
光能:Eγ=½mc²=½mω²r²=hυ。
这些解析式,皆有角速度参量ω——皆有旋转。
自然界的任何物质粒子与天体,都在向心加速度运动,在做螺线运动。
静止与匀直运动是不存在的。
三,不同能量之共同的微观机制。
①动能,诸如原子动能、分子动能、天体动能,是物质内部所有电子与核子的各子系统综合(系综)之角动能,在线速度上的集中表现。
②势能,诸如引力势能、d性势能、电场能、磁场能、表面能、张力能,意味着系综向心力的能量梯度。
③热力学的内能,是微观粒子,尤其是电子与核子,的自旋角动能与轨道角动能的总和。
④化学能,诸如电池能、活化能,是电子与核子(质子)系综之角动能,在电极电位上的集中表现。
⑦电磁辐射能,也叫光能,诸如太阳能(红外线/热辐射)、紫外线灼烧、无线电波能。
皆来自电磁震荡的电子与核子的角动能。
⑧原子能,即核能,诸如,裂变能、聚变能、衰变能(辐射电子物质波),皆来自核子电子系综之角动能的急剧增大。
四,能量转换的实质。
综上所述,能量的本质,就是角动能,也是能量在微观层面上的共同特征。
那么,就不难得出:能量转换,其实就是粒子的角动能,以不同方式,进行存取、增减、交换的物理/化学过程。
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