熱力學(xué)第一定律告訴我們，在一個(gè)孤立的系統(tǒng)中的總能量是保持不變的，它不可能增加！但引力給予大家的印象卻是永恒的，它一直在那里，任何時(shí)候它都是這樣，似乎無(wú)窮無(wú)盡，這不是違反熱力學(xué)第一定律嗎？

能量和力是同一回事嗎？

可能有朋友認(rèn)為，能量和力是一回事，比如我們提起重物，需要花力氣對(duì)抗重力，這力氣就是消耗了我們大量的能量，這樣理解其實(shí)并沒(méi)有大問(wèn)題，但你提著物體垂直方向上沒(méi)有移動(dòng)的時(shí)候引力并沒(méi)有做工，很多朋友并不能理解這個(gè)問(wèn)題，但只要想想，如果你將這個(gè)重物放在旁邊的椅子上，請(qǐng)問(wèn)這把椅子做工了嗎？

答案是沒(méi)有，那為什么我們?nèi)司托枰龉げ拍芴嶂匚锬?？那是因?yàn)槲覀內(nèi)梭w是是一個(gè)柔性結(jié)構(gòu)，你需要輸出強(qiáng)大的能量才能讓你的肌肉保持在緊繃狀態(tài)，所以你所有的能量只是內(nèi)耗而已！

所以引力做功的話，需要在引力場(chǎng)中無(wú)限遠(yuǎn)到質(zhì)心方向產(chǎn)生位移，無(wú)論正反向移動(dòng)，都會(huì)做功，但無(wú)論它的路徑如何都不會(huì)改變機(jī)械能！因此你可以利用引力勢(shì)能來(lái)發(fā)電，但不能反復(fù)利用它，比如你把100克的物體垂直提升1米，就是消耗了1焦耳的能量！理論上當(dāng)它落下時(shí)候?qū)?huì)釋放出這個(gè)能量，當(dāng)然你需要忽略掉空氣阻力和機(jī)械能損耗。

如果你反復(fù)提升3600000次，那么它落下的能量累積起來(lái)就是一度電，是不是利用重力勢(shì)能發(fā)電很簡(jiǎn)單？但你首先得把重物提升那么多次或者將總量的物體提升到那么高，你從引力場(chǎng)中賺不到能量，付出多少，獲得多少，而且因?yàn)楦鞣N損耗只能打個(gè)8折都不到。

為什么水電站一直可以發(fā)電？

那是因?yàn)樘?yáng)的輻射能將水汽循環(huán)到了高原，變成雨下下來(lái)，經(jīng)過(guò)河流到了攔水大壩，然后經(jīng)過(guò)引流的管道推動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)最后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出電來(lái)。準(zhǔn)確的說(shuō)我們沒(méi)法叫做水力發(fā)電，歸根結(jié)底利用的還是太陽(yáng)能，假如沒(méi)有太陽(yáng)，水都結(jié)冰了，請(qǐng)問(wèn)我們還能用毛個(gè)水力發(fā)電？

引力來(lái)自哪里？如何來(lái)描述它？

引力是質(zhì)量在時(shí)空中的表現(xiàn)方式，這是愛(ài)因斯坦告訴我們的，300多年前的牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力，他總結(jié)的萬(wàn)有引力定律告訴我們，兩個(gè)天體之間的引力和它們的質(zhì)量成正比，與它們距離的平方成反比，這個(gè)萬(wàn)有引力公式獲得了巨大成功，甚至之后將近300年的天體力學(xué)基礎(chǔ)！

萬(wàn)有引力公式示意圖

當(dāng)然對(duì)于地球上的每一個(gè)物體，我們都可以用這個(gè)公式來(lái)計(jì)算，但現(xiàn)在我們已經(jīng)簡(jiǎn)化了，因?yàn)橐呀?jīng)將每千克所受的重力計(jì)算出來(lái)了，因此你可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的公式將它計(jì)算出來(lái)：G=mg，當(dāng)然你得注意下，此G非萬(wàn)有引力常數(shù)。

更準(zhǔn)確的說(shuō)萬(wàn)有引力仍然是準(zhǔn)確的，并沒(méi)有因?yàn)閻?ài)因斯坦的廣義相對(duì)論而被推翻，但有一個(gè)問(wèn)題需要注意的是，牛頓認(rèn)為時(shí)間和空間是分離的，兩個(gè)互不影響，可以簡(jiǎn)單的稱為絕對(duì)時(shí)空觀，但愛(ài)因斯坦認(rèn)為時(shí)間也會(huì)受到質(zhì)量的影響，所以廣相認(rèn)為引力是質(zhì)量在時(shí)空中的表現(xiàn)，一字之差謬以千里，因?yàn)槔站S耶用經(jīng)典力學(xué)計(jì)算出的水星軌道就是差那么一丟丟，而用廣義相對(duì)論則只有幾乎可以忽略的誤差。

質(zhì)量是怎么來(lái)的？

我們知道了引力來(lái)自于質(zhì)量在時(shí)空中的表現(xiàn)，那么現(xiàn)在輪到質(zhì)量了！科學(xué)家一直想搞懂這個(gè)問(wèn)題，我們比較幸運(yùn)，2013年歐洲強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)發(fā)現(xiàn)了賦予粒子質(zhì)量的希格斯玻色子，它通過(guò)希格斯場(chǎng)利用自發(fā)對(duì)稱性破缺使基本粒子獲得質(zhì)量。

關(guān)于宇宙起源的一個(gè)說(shuō)法！

宇宙大爆炸是我們宇宙起源的一個(gè)說(shuō)法，這個(gè)說(shuō)法假定了宇宙是從一團(tuán)能量中誕生的，在急速擴(kuò)張中溫度漸漸冷卻，到低于夸克和膠子的相變溫度時(shí)就誕生了基本粒子，然后組成了重子物質(zhì)再經(jīng)過(guò)太初核聚變誕生了原子核，再到宇宙在37.7萬(wàn)年冷卻到等離子溫度以下時(shí)，原子核捕獲電子形成原子，宇宙才真正開(kāi)始進(jìn)入原子時(shí)代。

但這些能量是怎么來(lái)的呢？沒(méi)有人知道，但有一個(gè)非常有趣的猜測(cè)，比如量子力學(xué)中的不確定性原理告訴我們，當(dāng)時(shí)間絕對(duì)絕對(duì)肯定的一剎那，即使在真空中也會(huì)涌現(xiàn)出強(qiáng)大的能量，但殘酷能量守恒告訴我們，這些能量會(huì)在瞬間消失，而繼續(xù)維持能量守恒！

所以有科學(xué)家認(rèn)為質(zhì)量是一種負(fù)能量，因此在真空中這個(gè)絕對(duì)絕對(duì)肯定的一剎那產(chǎn)生的能量經(jīng)過(guò)大爆炸的誕生物質(zhì)的順序，產(chǎn)生了質(zhì)量，而能量和質(zhì)量?jī)烧呤堑葍r(jià)的，所以在宇宙的高度上仍然維持了能量守恒！但事實(shí)是物質(zhì)真的在空無(wú)一物的真空中產(chǎn)生了！

請(qǐng)問(wèn)你信嗎？