Чтение онлайн

В этой цитате под живой силой Гельмгольц понимает кинетическую энергию материальных точек, а под силой напряжения – потенциальную.

Герман Гельмгольц [33]

12. « Под энергией материальной системы в определённом состоянии мы понимаем измеренную в механических единицах работы сумму всех действий, которые производятся вне системы, когда она переходит из этого состояния любым способом в произвольно выбранное нулевое состояние ».

«Динамическая теория тепла»[25][36]

1852 год

Уильям Томсон

Само понятие энергии в этом смысле было введено Томасом Юнгом.

«Курсе лекций по естественной философии и механическому искусству» (англ. «A course of lectures on natural philosophy and the mechanical arts»)[34][35].

1807 год

Юнг

…….

Частные формы закона сохранения энергии

1. С фундаментальной точки зрения, согласно теореме Нётер, закон сохранения энергии является следствием однородности времени, то есть независимостью законов физики от момента времени, в который рассматривается система. В этом смысле закон сохранения энергии является универсальным, то есть присущим системам самой разной физической природы.

2. В Ньютоновской механике формулируется частный случай закона сохранения энергии – Закон сохранения механической энергии, звучащий следующим образом [3]

« Полная механическая энергия замкнутой системы тел, между которыми действуют только консервативные силы, остаётся постоянной ».

3. В термодинамике исторически закон сохранения формулируется в виде первого принципа термодинамики:

« Изменение внутренней энергии термодинамической системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил над системой и количества теплоты, переданного системе, и не зависит от способа, которым осуществляется этот переход ».

4. В гидродинамике идеальной жидкости закон сохранения энергии традиционно формулируется в виде уравнения Бернулли.

5. В электродинамике закон сохранения энергии исторически формулируется в виде теоремой Умова—Пойнтинга [12], связывающей плотность потока электромагнитной энергии с плотностью электромагнитной энергии и плотностью джоулевых потерь. В словесной форме теорема может быть сформулирована следующим образом:

« Изменение электромагнитной энергии, заключённой в неком объёме, за некий интервал времени равно потоку электромагнитной энергии через поверхность, ограничивающую данный объём, и количеству тепловой энергии, выделившейся в данном объёме, взятой с обратным знаком ».

6. В нелинейной оптике рассматривается распространение оптического (и вообще электромагнитного) излучения в среде с учётом много квантового взаимодействия этого излучения с веществом среды.

Соотношения между макроскопическими параметрами взаимодействующих волн носят название соотношений Мэнли – Роу.

7. В релятивистской механике вводится понятие 4-вектора энергии-импульса (или просто четырёхимпульса)[13]. Его введение позволяет записать законы сохранения канонического импульса и энергии в единой форме.

8. Являясь обобщением специальной теории относительности,

общая теория относительности пользуется обобщением понятия четырёхимпульса – тензором энергии-импульса. Закон сохранения формулируется для тензора энергии-импульса системы.

9. В квантовой механике также возможно формулирование закона сохранения энергии для изолированной системы.

Так, в шредингеровском представлении при отсутствии внешних переменных полей гамильтониан системы не зависит от времени и можно показать[14], что волновая функция, отвечающая решению

уравнения Шредингера, может быть представлена в соответствующем виде.

10. В квантовой механике имеются фундаментальные ограничения на то, насколько малым может быть возмущение системы в процессе измерения. Это приводит к так называемому принципу неопределённости Гейзенберга.

Закон сохранения материи.

Закон сохранения массы исторически понимался как одна из формулировок закона сохранения материи.

Закон сохранения массы – закон физики, согласно которому масса

изолированной физической системы сохраняется при всех природных и искусственных процессах.

В метафизической форме, согласно которой вещество несотворимо и неуничтожимо, этот закон известен с древнейших времён. Позднее появилась количественная формулировка, согласно которой мерой количества вещества является вес (с конца XVII века – масса).

1. « Принцип сохранения » применялся представителями Милетской школы для формулировки представлений о первовеществе,

основе всего сущего[2].

Позже аналогичный тезис высказывали Демокрит, Аристотель

и Эпикур (в пересказе Лукреция Кара).

2. «Ничто не может произойти из ничего,

и никак не может то, что есть, уничтожиться».

(V век до н. э.)[1]

Древнегреческий философ Эмпедокл.

3. Средневековые учёные также не высказывали никаких сомнений в истинности этого закона.

4. «Сумма материи остается всегда постоянной и не может быть увеличена или уменьшена… ни одна мельчайшая её часть не может быть ни одолена всей массой мира, ни разрушена совокупной силой всех агентов, ни вообще как-нибудь уничтожена» [3]

1620 год

Фрэнсис Бэкон

5. В ходе развития алхимии, а затем и научной химии, было замечено,

что при любых химических превращениях суммарный вес реагентов не меняется.

« Вес настолько тесно привязан к веществу элементов, что, превращаясь из одного в другой, они всегда сохраняют тот же самый вес ».

1630 год

Жан Рэ[en] (Jean Rey, 1583—1645), химик из Перигора.

Из письма к Мерсенну[4] [5]

6. С появлением в трудах Ньютона понятия массы как меры количества вещества, формулировка закона сохранения материи была уточнена: масса есть инвариант, то есть при всех процессах общая масса не уменьшается и не увеличивается.

7. « Все встречающиеся в природе изменения происходят так, что если к чему-либо нечто прибавилось, то это отнимается у чего-то другого. Так, сколько материи прибавляется к какому-либо телу, столько же теряется у другого ».

1755г., М. В. Ломоносов в письме Л. Эйлеру [6]

8. Иммануил Кант объявил этот закон постулатом естествознания

1786г. [7]

9. Лавуазье в «Начальном учебнике химии» привёл точную количественную формулировку закона сохранения массы вещества.