【自然系列-物理 | 能量】(熱功當量) 佛系科學家 焦耳【part1】
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- Опубліковано 18 лис 2018
- 學能量一定會遇到的佛系科學家「焦耳」底加啦～
從使用插座開始，你就陷入焦耳的掌握裡了～
焦耳：
哎呦，被通電的電線燙到了，原來電能產生熱啊！
吃電的馬達和蒸汽機的熱都會產生動能，會不會彼此都是能轉換的呢？
焦耳使用其老師道爾吞的原子說概念，解釋了通電時的原子振動如何生成熱，用微觀的概念建構巨觀的現象，影響了許多科學家對科學的觀點
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謝謝老師，好棒啊！
好可愛 收藏
佛係科學家就是屌！
只要有緣就可以研究XD
真的好佛又好緣啊...................................
真的要夠佛夠有緣才能做很多實驗～
焦耳佛系佛過頭了吧……佛到老師氣死了（咦
可能老師把功力都轉換給焦耳了XD
@@LISscience 老師快被超渡了 而且法拉第怎麼買
法拉第 是指 "法拉第本人" 還是 "法拉第籠" 阿
突然發現這世界上所有的力似乎都可以用焦耳換算???
有沒有什麼不能換算成焦耳的東西???@.@
是「功」與「能量」等價喔，所以只要是力的作用都能轉化成焦耳(能量形式)。這種感覺就像是把同一杯水倒入不同形狀的杯子中，雖然長得不一樣，但都是同一杯水。
會有這樣的現象，是因為物理學的真實發展並非是線性的，也不是像課本裡面所寫的是互相獨立的概念，像是能量的概念早在牛頓時期，就被他的死對頭萊布尼茲提出，在當時被稱作「活力」。
在牛頓力學還沒統治世界前，萊布尼茲的「活力」與牛頓的「作用力」互相爭奪誰才是真正的「力學」。最後因為不彈性碰撞能量不守恆的原因，由牛頓所提出的「作用力」勝出。
（補充：上述所提的原因為正史上的紀錄，但「個人認為」這並不構成否決的主要原因，而且牛頓必定也知道活力的合理性，牛頓會不知道摩擦力所造成的消耗？牛頓所提出的第三運動定律，更是讓後人去連結力學系統與能量系統的關鍵之一（虛功原理）。至於為何最後是牛頓勝出，這裡有很多面向可以討論，我們只需知道這場勝利並非單純出自於「誰的理論比較好」，還有其他非科學知識上的想法參雜其中。）
無論是「活力」(能量)還是「作用力」(力)，他們最初被發明時，都是想描述同一件事情，也就是「物體運動的原因」，本質上，兩者並沒有任何衝突，正確性上，兩者也是完全一樣的。
在牛頓力學的權威淡化後，人們開始意識到用牛頓第三運動定律去轉化力學問題，在某些複雜情況下會特別好用。這時，在歷史上最偉大的數學家尤拉的指導下，他的學生拉哥朗日最終完成了一個十分抽象且要有一定數學能力才能理解的理論－「分析力學」，其中用於分析力學運算的「拉格朗日量」，就是「能量」（或稱作功）的形式，之後另一位叫哈密頓的人，從「拉格朗日量」推導出「哈密頓量」，這「哈密頓量」直接描述了能量守恆定理，當然，這一切都只是在數學中所推導出來的，先於任何實證研究前，且至少早了10年以上。
上述這段正體現「能量」與「功(力的作用)」的本質是相同，而且同樣正確，也因此無論怎麼推導，結果都會是一樣的，只是觀點不同，你可以從反作用力、虛功、廣義力的方式去理解，也可以從位能、動能來理解。
之後，提出科氏力的科里奧利提出依據牛頓力學的傳統，發明「功」的定義，並探討「功」與「活力」的關係，看到干涉現象的楊格將「活力」重新定義為「動能」，而後隨著熱力學的發展「熱動說」、「位能」等概念不斷出現，最後，在焦耳的實驗與海姆霍茲的精確論述下，能量守恆定理完成，「能量」與「力」被當作運動現象的兩種描述方式。
我？