1.蒸汽機的早期發展
瓦特蒸汽機示意圖
1-鍋爐雙缸三活塞
4-雙向進排氣管5-廢氣冷凝器
6—排氣泵7—冰池8—搖桿
熱力學第壹定律是能量守恒和轉化定律。它的誕生是以壹定的社會物質生產條件為基礎的。蒸汽機的誕生、改進和廣泛應用，以及關於蒸汽機中能量轉換的討論，是能量矢量不變原理的重要橋梁之壹。
很久以前，人們就知道熱和蒸汽可以發電。在古代中國和古希臘，就有將熱能轉化為機械能的小裝置。中國流傳至今的“走馬燈”也是壹項古老的發明。
16和17世紀，是資本主義的萌芽時期，煤作為壹種廉價高效的熱粒子被廣泛使用。
它促進了煤礦工業的發展，並為解決礦業排水問題提出了蒸汽動力的要求。
到1690，法國人丹尼斯？帕彭(1647—1712)在德國做了第壹個帶活塞和氣缸的。
實驗汽輪機。這臺機器是在萊布尼茨思想的啟發下設計出來的，可以說是現代蒸汽機的雛形。
1696英國工程師托馬斯？薩維裏(1650—1715)提出了壹種叫做“礦工之友”的蒸汽泵。
，用於礦井抽水。
1705年，英國的紐科門(1663-1729)結合了帕本和薩弗裏發明的優點，創造了大氣壓公式。
蒸汽機，並於1712開始在全國的煤礦和金屬礦應用。
英國的詹姆斯對蒸汽機的改進做出了巨大貢獻？瓦特(1736—1819)。在父親的影響下，瓦特逐漸獲得了制造機器的天賦。後來，瓦特在格拉斯哥大學開的壹家修理廠當機械師。他修理了許多紐科門蒸汽機，這使他對蒸汽動力感興趣。他在1759年開始了壹系列關於蒸汽動力的實驗。1763年，在Blake教授的幫助下，他發現紐科門蒸汽機有相當大的熱量浪費，因為每次沖擊後活塞冷卻時，氣缸和活塞也冷卻了，然後它們必須為下壹次沖擊重新加熱。他根據布萊克教授的“比熱”和潛熱理論計算出每臺發動機的耗熱量。受布萊克的啟發，瓦特開始尋找克服這壹缺陷的方法。經過多次失敗，瓦特終於在1769年制成了“單作用”蒸汽機。比同等功率的紐科曼機左右省煤四分之三。1872年，瓦特做了壹臺雙向蒸汽機。後來瓦特用特殊的齒輪傳動機構將活塞的直線運動轉化為旋轉運動，使這種動力機有了廣泛的用途。
1784年，蒸汽機進入批量生產時代。蒸汽技術的成就令人信服地證明了熱能轉化為機械運動。從古代發現摩擦生熱到蒸汽機的出現，熱量和機械運動的轉化完成了壹個循環。因此，蒸汽機的發明和應用為能量守恒原理的確立提供了重要前提。
2.永動機的故障
各種機械裝置的成功設計吸引了壹大批人，很多人花大力氣研究永動機。實現永動機的不可能性是理解能量守恒原理的另壹種方式。
亨內克永動機
所謂“永動機”是壹種理想的機器，即它在沒有任何動力或燃料及其他供應的情況下不斷地自動做功。在這種幻想的指引下，很多人提出了各種各樣的所謂永動機設計，比如早期最著名的永動機方案，是十三世紀壹個叫亨內科的法國人提出的，後來是意大利的萊昂納多。達？芬奇也創造了壹個類似的裝置。到了65438+20世紀70年代，意大利的壹名機械師斯托裏達？斯蒂爾還提出了永動機的設計方案。
此外，已經提出利用輪子的慣性、水的浮力、細管的毛細作用等。
各種獲取有效動力的永動機方案無壹例外都失敗了。1775年，法國科學院不得不做出決議，
聲明“本科學院將不再審核所有與永動機相關的計劃”。這說明當時的科學界已經意識到永動機是做不出來的。
萊昂納多？達？芬奇的裝置
永動機的失敗從反面說明了自然界有壹個普遍規律在制約著人。不付出代價是不可能從大自然中拿出可用的有效力量的。人們只能根據各種自然力相互轉化的具體條件，以壹定的價格有效利用大自然提供的各種能量。德國著名物理學家、生物學家亥姆霍茲從永動機無法實現的事實出發，研究發現了能量守恒原理。
3.相關知識的準備
熱力學第壹定律所需要的基本概念是很久以前逐漸形成的。1686年，根據落體定律，萊布尼茨將其引入機械運動範圍。
斯泰爾永動機
1-水箱2-水輪3-蓄水池
4螺桿泵5驅動機床
引入“活力”的概念，將mv2作為運動的度量，現在稱之為動能。能量的概念是托馬斯？楊在他的著作《自然哲學講義》1807中首次提出了這壹概念。伽利略使用的“力矩”概念往往包含力與距離乘積的含義。1829龐斯列(1788—1867)在他的《技術力學導論》壹書中堅決支持“功”這個術語。瓦特把馬的能力和機器的能力進行了比較，確定了功率的單位。1834-1835期間，英國的哈密頓提出了哈密頓原理，引入了新的“力函數”來表示只與相互作用粒子的位置有關的力。在保守力場中，
的哈密頓函數是系統的總機械能。1828格林建立了“勢函數”的數學關系線，
並應用於靜電學和靜磁學的問題。到19的20世紀40年代，高斯的工作使勢函數具有了普適性。
應用，使熱力學第壹定律所需要的基本概念在65438+1940s之前完備。
能量守恒的思想可以追溯到很久以前。伽利略的《論力學和力學》出版於1633
關於局部運動的兩種新科學的討論和數學證明，通過薩爾蒂和其他三個人的談話，對嗎
定量研究了勻加速運動，包括自由落體和物體在斜面上的運動。記載“物體在下落過程中達到的速度，可以使其跳回原來的高度，但不會更高。”
惠更斯在1673年出版的題為《鐘擺鐘或鐘上使用的鐘擺運動的幾何證明》壹書中討論了鐘擺的運動規律，寫道:“在重力作用下，物體不能上升到高於其自由落體的高度，這已經包含了重力場中機械能守恒的思想。”1669年，惠更斯意識到碰撞前後各物體質量和速度的平方積之和不變，實際上發現了完全彈性碰撞中的動能守恒定律。
在1695中，萊布尼茨表達了能量守恒原理:力與距離的乘積等於“活力”的增加。
約翰？伯努利(1667—1748)也反復講過“活力守恒”。他說，“當活力消失時，做功的能力並沒有消失，只是變成了其他形式。”丹尼爾呢。伯努利(1770—1782)實際上是將“活力守恒”原理應用於流體的運動，得到了著名的伯努利方程。
歐拉也知道，如果壹個質點在壹個中心力的作用下運動，當質點與引力中心達到壹定距離時，其生命力是壹樣的。到了公元1800年，人們有了如下命題:在壹個相互作用的系統中，生命力只取決於系統的構型，力函數取決於構型。
在1829中，潘塞利還提出了力學過程中的能量守恒原理:“功的代數和的兩倍等於活力之和。任何時候，工作和活力都不能從無中產生，也不能把工作或活力轉化為無，而只能由無組成。”
當然，這些結論不能視為對機械能守恒定律的明確陳述，但它們包含了能量守恒的意義，並為該定律的最終成立奠定了基礎。
4.連接和轉換的新發現
18世紀，各種物理現象被分門別類地研究，促進了各個分支的發展，但沒有註意到它們之間的相互關系。到18年底和19年初，自然科學取得了壹系列重要發現，日益揭示自然現象之間的普遍關系成為這壹時期的明顯特征。這可以從以下幾個方面來解釋。
(1)機械運動和熱運動的關系
在18世紀的最後兩年，倫福德和大衛的摩擦生熱實驗和熱的機械當量的粗略測量，表明了機械運動向熱的轉化。熱機的發明和改進將熱能轉化為機械能，從而完成了這壹轉化過程的循環。卡諾對熱機效率的研究也觸及了“熱的機械當量”的問題。
(2)熱能和電能之間的轉換
1821德國物理學家托馬斯？zee bek(1770—1831)發現在兩種不同金屬的接合處加熱會產生電熱；如果電路閉合，就會有電流，這就是熱電現象。焦耳和冷慈分別在1840和1842發現了電流的熱效應，這就是今天所說的焦耳-楞次定律。
(3)電和磁的相互聯系和轉化
1820年，丹麥物理學家奧斯特發現了電流的磁效應，1831年，法拉第發現了它的逆效應，即電磁感應。它揭示了電和磁的內在聯系，完成了它們之間相互轉化的循環。
(4)化學和生物學研究
拉瓦錫和拉普拉斯很早就知道化學反應熱效應的重要性。他們證明了反應過程釋放的熱量等於其逆反應吸收的熱量。18年底，伏打發明了電池，用它電解水和硫酸銅，了解了電和化學的關系。德國化學家尤斯圖斯·馮·李比希(1803-1873)設想人體的運動熱和它的機械活動能量可能來自食物的化學能。1840年，彼得堡科學院的赫斯得到了化學反應放熱的赫斯定律，接觸到了化學反應過程中的能量守恒原理。
此外，在1801年，德國的裏特發現了太陽光線中的紫外線，並研究了紫外線的化學作用。1839法語e？答？貝克雷爾發現，光照射在稀酸溶液中的金屬電極上，可以改變電池的電動勢；法拉第在1845年發現，強磁場使光的偏振面發生偏轉。這些現象從各個側面展示了不同運動形式之間的聯系和轉化。
由於各種自然現象之間的普遍關系已被廣泛研究，這壹時期的科學家從“自然力的統壹”的觀點來看待各種能量相互轉化的整個網絡。正是在這種自然科學觀的影響下，西歐四五個國家的許多從事七八種專業的科學家，用不同的實驗和方法，獨立地計算和測量了熱的力學當量，發現了能量守恒和轉化定律。
(2)幾位科學家的工作
物理學史上正式發表論文，提出能量守恒和轉化定律從1842開始，主要由邁耶、焦耳和亥姆霍茲提出。
1.邁耶的作品
伯特·邁耶(1814—1878)是壹名德國醫生。他出生在壹個藥劑師家庭。高中畢業後，他去了Tubihen大學學習化學。我遇到了數學家和物理學家Baour，他向我介紹了拉瓦錫的燃燒理論。1840年，邁耶在壹艘從荷蘭駛往東印度的船上當醫生。當船航行到爪哇島附近時，當他給生病的歐洲船員放血時，他發現靜脈血液並不像生活在溫帶的人那樣黑暗，而是像動脈血壹樣明亮。其他醫生告訴他，這是熱帶地區的普遍現象。他還聽船員說，大雨時海水很熱，這引起了梅耶的思考。受燃燒理論的啟發，他認為人體的體熱是通過食物和血液的氧化而釋放出來的。在熱帶高溫下，人體只需吸收食物中較少的熱量，因此食物在體內的氧化過程減弱，所以流回心臟的靜脈血會留下更多的氧氣，使靜脈血呈鮮紅色。雨滴落下時獲得生命力並產生熱量，所以當風暴落下時，海面更熱。這些現象都說明了各種自然力之間的相互轉化。
經過1841年的航行，他寫下了《論力的量和質的測量》這篇論文，但由於缺乏準確的實驗依據和數學物理知識上的缺陷，這篇論文因為有嚴重的缺點而沒有發表。這啟發了邁耶自學數學和物理，重新寫了論文《論無機邊界的力》。1842年，他寄出了德國生物化學家尤斯圖斯·馮·李比希編輯的《化學與醫學》雜誌。由於李十分重視自然力的統壹，發表了邁耶的文章，所以邁耶成為發表能量轉化和守恒定律的第壹人。在這篇論文中，邁耶從“沒有什麽是天生的，沒有什麽是不變的”和“原因等於結果”的哲學觀點出發，得出“力是壹個不朽的、可轉化的、無重量的物體”的結論。他所說的“力”就是“能量”的意思。他將這壹思想應用於“下落力”(勢能)、“力”(動能)和熱的轉化與守恒，並根據當時氣體比熱的測量數據，首次得出了熱的力學當量，即壹個物體從365米高處下落，相當於將同樣重量的水從0℃加熱到65438。
1845年，邁耶自費出版了《器官運動與代謝》壹書。他首先解釋了“力”的守恒和轉化定律，認為這是宇宙的普遍規律。然後提出了“力”的幾種形式，即“運動力”、下落力、熱、電、磁、化學力，並揭示了它們之間的相互轉化。比如下落力轉化為運動力，運動力通過碰撞轉化為熱，熱在熱機中轉化為運動力，化學力通過加爾瓦尼電池轉化為電。邁耶畫了壹張他調查的所有力的表，描述了25種運動轉化的情況，並做出了否定熱質量和其他失重流體存在的結論。論文還討論了動植物體內的能量問題，認為體內力學和熱效應的來源是吸收食物和氧氣時的化學過程，從而指出了有機和無機領域中“力”的統壹性。
1848年，邁耶在《天體動力學》壹文中討論了宇宙中的能量循環，解釋了隕石發光是因為在大氣中失去了動能。
在1851中，他寫了《論熱的力學當量》壹文，詳細闡述了熱的力學當量的計算。於是，他回擊了對他的攻擊，保護了他的優先權，但在這壹年的秋天，邁耶得了腦炎，直到1862才恢復了他的科學工作。
2.焦耳的工作
詹姆斯。普雷斯特科？焦耳(1818—1889)是曼徹斯特壹個釀酒商的兒子。他是壹名業余科學家，長期關註物理，對電和磁的研究非常感興趣。他對電流的熱效應和熱的力學等效做了大量實驗，總結成多篇文章發表。比如1840-1841年，1843寫了兩篇文章，分別是伏打電產生的熱量和電解時金屬導體和電池釋放的熱量，發表在1845。1849年《論熱的機械當量》壹文通過法拉第寄給英國皇家學會，1867年發表了兩篇文章，分別是1878年發表的《用電流的熱效應測量熱做功時間》和《熱的機械當量的新測量》。
從上面的文章中，我們可以看到焦耳關於熱當量思想的發展過程:首先，他研究了電流通過導體所產生的熱量，得出了電流熱量的定量關系，即壹定時間內導體中產生的熱量與導體電阻和電流平方的乘積成正比——這就是焦耳定律。焦耳認為這個實驗不能判斷熱的本質。焦耳在1843中提出了壹個觀點，磁電機形成的感應電流和其他電源的電流壹樣產生熱效應。他讓壹個線圈在電磁鐵的兩極之間旋轉，線圈被放在壹個量熱計中。實驗證明，產生的熱量和用來產生熱量的機械能之間有壹個恒定的比例。因為電路是完全閉合的，水溫的升高完全是因為機械能轉化為電能，電能轉化為熱能。這排除了熱量從外部輸入的可能性。焦耳之所以想出這樣壹個實驗，是因為他認為:“當我們不把熱看作壹個物理對象，而是看作壹種振動狀態時，沒有理由認為它不可能是由壹個純粹的機械作用引起的，比如壹個線圈在壹個永久磁鐵的兩極之間旋轉的作用。”這個實驗的結果如下:壹磅水的熱量增加1oF，相當於838磅的機械功增加1ft。用工程單位制，這個值大概是460公斤？米/千卡。後來，焦耳反復擴展這些實驗，證明自然界的“力”是不可毀滅的，無論在哪裏消耗機械力，總能獲得相當大的熱量。這樣，熱被證明是能量變化的壹種形式。然而，壹些偉大的物理學家對焦耳的結論表示懷疑和不信任，焦耳的論文被英國皇家學會禮貌地拒絕了。
焦耳沒有灰心，決心用更多的實驗來證明他的結論。後來他的新測量方法得到的熱的機械當量值分別是426/ kg？M/kcal和438kg？米/千卡。1847年，焦耳申請在英國學術協會讀論文。協會只是讓他簡單介紹壹下實驗(也就是大家熟悉的混合實驗)。他介紹完之後不準備討論了，只是礙於學術權威W？唐慕孫饒有興趣地提問，引起了人們對焦耳實驗的關註，但仍有很多人持懷疑態度。
1849年，焦耳在英國皇家學會發表論文《論熱的力學等效性》，並宣布了他著名的實驗結果:要產生使壹磅水在真空中上升1oF的熱(在55 ~ 60of的溫度下測得)，需要相當於722磅從1英尺下落的機械功。(這個數值是424.3kg？M/kcal)與美國物理學家羅蘭(1879)的測量結果相比，誤差僅為6。由此可見焦耳實驗的準確性。之後，焦耳繼續他的實驗測量，直到1878。
他用了近40年時間，做了400多次實驗，確定了熱的機械當量的準確值，為能量守恒原理的建立提供了可靠的實驗依據。焦耳最終得到了423.85 kg的熱值的機械當量？米/千卡。
1850年，焦耳當選為英國皇家學會會員，他的研究成果終於得到了科學界的認可。
值得註意的是，焦耳的工作並不局限於實驗。他還闡述了他對熱的本質和能量的守恒和轉化的觀點。焦耳和邁耶從不同的方面探索了能量守恒和轉化的規律，所以他們都做出了很大的貢獻。
3.亥姆霍茲等人的工作。
德國醫生、生理學家亥姆霍茲(1821—1894)出生於壹個中學教師家庭。65438-0838進入醫學院外科學院，對生物學非常感興趣。他討論了生命力的本質。1845加入物理學會，參與學會組織的《物理學成就》雜誌的編輯工作。前後發表的主要文章有:《論力的持久性》(1847)、《論肌肉作用中物理學的必要性》(1845)、《生理熱現象》(1846)、《生理熱現象理論概述》(1844)
從文章中可以看出，亥姆霍茲是從生命力本質的研究入手，質疑當時的生命力本質觀，開始考慮能量轉化和守恒定律。在他70歲生日的慶祝會上，他回憶說:“當時大多數生理學家都承認斯塔爾的觀點，即在活的有機體中，有機物質的物理力和化學力起作用，但同時又有壹個活的靈魂，或者說生命力；生命力在壹個物體活著的時候比死後更自由地調節物理和化學力的表達，而在死後不受任何東西調節的物理和化學力的表達會引起衰變。.....我懷疑這種解釋有不自然的地方，但要把這種懷疑變成壹個準確的問題，我費了很大的力氣。”
當時亥姆霍茲就知道永動機的不可能性，於是問道:“如果我們承認永動機根本不可能存在，那麽自然界的各種力之間應該是什麽樣的關系呢？”這些關系都存在嗎？他還問道:“如果生物能從食物之外的壹種特殊活力中獲得能量，那麽它們將是永動機。”"
亥姆霍茲在他的《力的守恒》壹書中論證了能量守恒定律，並建立了這壹定律的數學公式，即mgh= mv2。
然而，論文的命運開局不利，大多數科學都不接受他的觀點。這篇論文被拒絕後，亥姆霍茲在柏林單獨出版了壹本小冊子。
亥姆霍茲還研究了能量守恒在其他物理過程中的應用，並將其擴展到光、熱、電磁現象、化學運動和生物體內的過程。亥姆霍茲的綱領實際上成為了物理學未來發展的基本內容，他自己的科學活動也實現了這壹綱領。他的研究和工作對當時的整個物理學界產生了強烈的影響，他創立了壹個國際物理和生物學院。
通過對上述三人工作的介紹，讀者肯定會問，為什麽發現能量守恒定律的不是正宗的物理學家，而是醫生、業余科學家和生物學家。這可能有兩個原因。首先，他們的工作更多地涉及熱量的轉化，其次，他們較少受到物理學中熱量和質量的“正統”理論的影響。基於這些原因，他們首先得出了能量守恒和轉化定律。
(3)能量守恒和轉化定律的建立及其意義。
1.能量守恒定律的證實
我們可以看到，邁耶、亥姆霍茲、焦耳等人非常有意義的研究工作並不是壹帆風順的，他們都受到了不同程度的壓制和排斥。但是，社會實踐和科學實驗的發展，總會推動科學認識的進步。1851年，威廉？在《論熱的動態等效》中，湯慕孫開始接受焦耳的理論，把能量守恒和轉化定律在熱運動和機械運動中的具體表述稱為熱力學第壹定律。直到大約1860年，能量原理才得到普遍承認，並很快成為所有物理學和自然科學的重要基石。正如勞厄所說:“從此以後，尤其是在物理學中，每壹個新理論都要先檢查它是否符合能量守恒定律。”
任何真理再往前走壹步，就會變成謬誤。19年底，著名的化學家、物理學家奧斯瓦爾德(1853-1932)試圖把壹切都歸結於能量，從能量原理推導出其他所有的物理定律，這顯然是錯誤的。
2.能量守恒原理的精確描述
“能量”的概念是托馬斯？楊提出來的，當時科學界沒有采納。事實上，在那些為建立能量守恒原理做出貢獻的科學家中，沒有人直接使用能量的概念，而是經常使用具有多重含義的“力”的模糊謂詞來表達他們的重要發現。只在1853，威廉？唐慕孫對能量的概念給出了壹個確切的定義，即“我們把壹個物質系統在給定狀態下的能量，表示為以任何方式從這個給定狀態躍遷到任何固定的零狀態時，以機械功為單位所測量的系統外產生的各種作用的總和。”就這樣，人們逐漸把“力的守恒”變成了“能量的守恒”。
然而，雖然這壹原理的發現者都是從能量形式的轉化中看到了能量在量上是不變的，但他們在描述這壹定律時，大多是從量的角度強調能量的“守恒”，全面準確地稱為“能量轉化與守恒”的定律是恩格斯。恩格斯首先指出了前面所說的不完善之處。他在《自然辯證法老序》中說:“運動的不變性不能只從量上把握，還要從質上把握。”在1885中，他指出:“如果說新發現的偉大的運動基本定律在十年前只是被概括為能量守恒定律，只是被概括為運動不滅的表述，即只是從量的方面來概括，那麽這種狹隘的否定表述越來越被那種關於能量轉化的肯定表述所取代。在這裏，過程質量的內容第壹次獲得了自己的權利……”這就賦予了這個原理以綜合性和普遍性，這也是恩格斯對科學的巨大貢獻。
3.功、熱和熱力學第壹定律的數學表達式
“做功”這個詞在物理學中有明確的含義。意思是壹個力作用在壹個物質上，使物體沿著力的方向運動。做功過程的重要特點是必須伴隨著運動形式的轉換，即伴隨著能量從壹種形式到另壹種形式的轉換。因此，功的本質意義在於，它壹般被用來作為能量從壹種形式轉化為另壹種形式的量的量度。各種能量轉換都可以定量表示，因為功可以選作同量。
“熱”這個詞的意思是，由於溫差的存在，系統之間沒有客觀的位移，只有能量傳遞。
大量實驗表明，通過做功或加熱可以改變壹個系統的熱運動狀態。也就是說，自然界有兩種基本的熱力學過程，即做功和傳熱。雖然它們的條件和機理不同，但都可以改變系統的熱力學狀態。如果系統的狀態在這兩個不同的過程中以相同的方式變化，則在工作階段傳遞的熱量之間總是存在確定的等效關系。這說明功和熱作為能量轉換和傳遞的兩種形式，是等價的。所謂“熱的機械當量”，就是代表這種當量的數量關系。
壹般來說，實際的熱力學過程是上述兩個過程的綜合，即系統因宏觀位移而做功，因溫差而與外界進行熱交換。
若A代表外界所做的功，Q代表系統從外界吸收的熱量，系統內能從E1變為E2，實驗表明系統內能的變化可由下式確定，即E2-E1 = A+Q。
這個公式是熱力學第壹定律的數學表達。它表明，當壹個熱力學系統通過任意過程從壹個狀態進入另壹個狀態時，系統內能的變化等於這個過程中所做的功和傳遞的熱之和。這個定律還表明，在任何熱力學過程中，熱運動既不能被創造，也不能被消滅，只能被轉化或轉移。
4.能量守恒和轉化定律的意義
事實上，熱力學第壹定律中的E不僅代表系統內能，如果它代表系統所包含的所有形式的能量，功A代表所有形式的功，那麽第壹定律就可以理解為能量守恒和轉化的普遍規律。
能量守恒定律的建立，壹方面找到了各種自然現象的共同尺度——能量，說明不同形式的運動在相互轉化中具有同壹性，從而將各種自然現象與定量規律聯系起來；另壹方面，這個定律的成立也說明運動形式的相互轉化能力也是不滅的，這是物質本身固有的屬性。這樣，這個定律第壹次在壹個極其廣闊的領域裏把各種性質聯系起來。
能量守恒和轉化定律的建立，對創造第壹種永動機的不可能性作出了科學的最終判斷，徹底否定了永動機的幻想，使經典物理學發展成為壹系列完整的理論科學。
當然，需要指出的是，任何壹個重要科學原理的具體形式都有其相對性。對於能量守恒和轉化定律，能量及其轉化也有各種具體形式。隨著社會實踐特別是科學實驗的發展，人們對能量形式的認識不斷豐富。因此，我們不能說我們已經知道了所有能量形式的轉化過程。隨著科學實驗的發展，人們完全有可能發現壹些新的能量形式，了解壹些新的轉化機制，甚至探索壹些難以想象的效應。屆時，這壹原理也將呈現給人類壹個嶄新的面貌。