能量守恆如何得出的?

時間 2021-06-08 18:07:18

1樓:silence

能量守恆於19世紀上半葉提出,於19世紀下半葉得到公認。19世紀的理論積累有:「動能定理」、「焦耳定律」、「電磁效應」。動能-勢能-熱能-電能是逐步統一到能量守恆體系中的。

「能量守恆定律」發展史:

2023年,萊布尼茨提出「活力」(mv2),活力是與靜止物體的「死力」相對的量,數值上是動能的2倍。

2023年,托馬斯楊提出「能量」,並認為「能量」與「功」相聯絡,並未得到重視。

2023年,科里奧利引入力做功的概念(力在空間的積累),通過牛頓定律積分得到「功能定理」。

2023年,出現「勢能」概念,統一到「功能定理」中,是為「機械能守恆定理」。

2023年,焦耳發現「電流的熱效應」,隨後通過重物下落帶動葉片對水做功測定了「熱功當量」,至此,「熱能」統一到能量守恆體系,「熱質說」被拋棄。

2023年,愛因斯坦提出「質能關係式」,能量守恆體系中加入了質能守恆。

(21世紀的理論體系已經是很完善的體系,各大理論互相映證。理論體系的建立是循序漸進的,且大都有實驗論證。大都經歷了「概念的提出」再到「實驗論證」。)

2樓:

這個「如何得出」問的也太寬泛了...

首先有幾個說從實驗中歸納出來的並沒有完全說錯,從科學史上來看,物理這種學科在二十世紀之前都是非常非常看重實驗的學科,能量守恆定律最早的確是從實驗中慢慢總結出來的。期間的過程很曲折,人們對能量的認知也不斷地在進步... 如果對這方面感興趣的話,找一點物理學史的讀物就好了吧。

然後從理論上來說。現代的觀點應該是認為能量守恆是時間平移對稱性導致的,你可以參考 https://

en.wikipedia.org/wiki/Noether%27s_theorem

等詞條。

3樓:匠珞雨

靜光的答案錯的最離譜。能量守恆是時間平移對稱和最小作用量原理的必然結果。量子力學只需要把拉氏量的形式做適當變換,而且薛丁格方程本身就包含能量守恆。

至於你問我為什麼時間平移對稱?實驗+信仰,其他的我也無可奉告。

而馬晨的答案也不一定對,物理學家在積分的時候經常不對函式性質進行證明直接就把一些數學結論拿來用,因為物理學家預設自己求的函式都是連續光滑的,至於要問為什麼,信仰。其他的就等數學家擦屁股就可以了。

4樓:馬晨

通過大量實驗證明

反對一下 @靜光的回答,任何理論體系中,即便是以嚴格性著稱的數學中,公理也是承認正確而不需要證明的正確的,只需要證明各條公理之間沒有矛盾。

從這個角度來講,物理要比數學更加「嚴格」,因為物理學不僅要求公理不互相矛盾,同時還要求公理符合實驗結果,換句話說,並不是任何自洽的數學理論體系都可以成為物理理論的。

回到能量守恆,這是最早的一批物理學家通過一定量的實驗總結出來,又被之後所有的物理實驗證實的定律。定律的正確性是靠大量的實驗結果保證的。

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