第四百一十五章 能量(二)[第2页/共2页]
还能够用相反的体例来定义这个固体所含的能量。举两个例子:
按照能量守恒定律,流入的能量即是流出的能量加上内能窜改。此定律是物理学中相称根基的判据。遵循时候的平移对称性(平移稳定性),物理定律(定理)在任何时候都建立。
能量固然是一个常用和根基的物理观点,同时也是一个笼统的物理观点。
在量子力学中,量子体系的能量由一个称为哈密顿算符的自伴算符来描述,此算符感化在体系的希尔伯特空间(或是波函数空间)中。若哈密顿算符是非时变的算符,跟着体系窜改,其呈现概率的测量不随时候而窜改,是以能量的希冀值也不会随时候而窜改。量子场论下局域性的能量守恒能够用能量-动量张量运算子共同诺特定理求得。因为在在量子实际中没有全域性的时候算子,时候和能量之间的不肯定干系只会在一些特定前提下建立,与位置和动量之间的不肯定干系作为量子力学根本的本质有所分歧(见不肯定性道理)。在每个牢固时候下的能量都能够精确的量测,不会受时候和能量之间的不肯定干系影响,是以即便在量子力学中,能量守恒也是一个有清楚定义的观点。
在普通常用语或科普读物中能量是指一个体系能够开释出来的、或者能够从中获得的、能够相称于做必然量的功。比如说1公斤汽油含12千瓦小时能量,是指假定将1公斤的汽油中的化学能全数施放出来的话能够做12kwh的功。
该固体的原子能是将其连络能在原子核裂变或聚变反应中开释出来变成反应产品的动能。
能量是物理学的根基观点之一,从典范力学到相对论、量子力学和宇宙学,能量老是一个核心观点。
能量守恒定律是很多物理定律的特性。以数学的观点来看,能量守恒是诺特定理的成果。如果物理体系在时候平移时满足持续对称,则其能量(时候的共轭物理量)守恒。相反的,若物理体系在时候平移时无对称性,则其能量不守恒,但若考虑此体系和另一个体系互换能量,而分解的较大体系不随时候窜改,这个较大体系的能量就会守恒。因为任何时变体系都能够放在一个较大的非时变体系中,是以能够借由恰当的重新定义能量来达到能量的守恒。对于平坦时空下的物理实际,因为量子力学答应短时候内的不守恒(比方正-反粒子对),以是在量子力学中并不遵循能量守恒,而在狭义相对论中能量守恒定律会转换为质能守恒定律。