能 量

　　能量是导致事物发生、引起变化和进行工作的能力。宇宙中任何地方的任何变化，从一颗小陨星撞击行星到星球的爆炸，都意味着有能量在工作。日常生活中，能量以多种不同的形式出现在我们周围。光能和声能以波的形式穿过空气。热又叫做热能。运动产生动能。即使是物体所处位置的变化也会产生能量，这叫做势能。山顶上的一块圆石具有势能，因为重力使其产生向下的运动趋势。当圆石开始滚落的时候，势能就转化成动能。

　　太阳的能量遍及世界各个角落。它有两种存在形式：光能和热能。能量穿过太空到达地球，需要8分多钟的时间，行程约为1.5亿千米。

　　能量可以引起物质变化，也可以改变自身。它可以在几种不同的形式之间进行转化。圆石沿山坡滚落，将一部分势能转化为动能。水从山上流下时就带着势能。我们修建了水电站，就是利用水的势能，把它转化成另外一种能——电能。现代社会中，电是非常有用的。通过电线可以把电输送到几千里之外的地方。电也可以转化成其他形式的能，例如，在灯泡里，变成光能；在电水壶中，变成热能；在扬声器里，变成声能。

　　物质含有化学能，主要包含在原子键中。产生化学键需要能量，而化学键的分裂会释放能量。我们在燃料(例如汽油)中利用的是化学能，燃料燃烧时，化学键分裂，释放出热能。

　　能量无处不在，并且以不同形式存在，从一种形式转化成另一种形式。如果没有能量，我们的世界将一片黑暗，非常寒冷而且寂静无声。

　　人体需要能量，有了能量才能使心跳、呼吸和运动等生命过程得以进行。在我们所吃的食物中，能量以化学能的形式存在于营养成分中。我们消化食物，才能获得能量，并以淀粉和糖的形式储存起能量。

　　能量守恒

　　能量可以从一种形式转化成另一种形式，但它永远不会消失、创造、减少或增多。能量是守恒的，也就是说，它的总量保持不变。在某一过程的结束时，能量的总量和开始时一样。例如，汽车中汽油的化学能转化成同样大小的动能、热能和声能。能量守恒原理表明：宇宙中的总能量一直是恒定的。

　　另一种能量形式是物质自身。物质可以转化成能，能也可以转化成物质。核电站就是利用这种转化(见上图)。中子和铀原子的原子核相撞(1)，使原子核分裂成两部分(2)。这会释放出大量的热能和其他能量，同时分裂出两个速度更快的中子(3)。所有这些又与更多的铀原子相撞击，于是形成反应链(4)。原子核的分裂又叫核裂变。在这个过程中，部分物质不再存在，取而代之的是大量的能量。

　　同样，物质变能量的过程，自然也在太阳上存在(见上图)。太阳主要是由氢气构成的。在太阳的中心，极高的温度和极大的压力使原子核相互挤压或融合在一起(1)，形成了氦原子核(2)。太阳释放出来的能量大部分是光能和热能(3)。同时，原子核失去一个中子来继续参与反应(4)。由于原子核要结合或融合在一起，因此这又叫核聚变。与核电站用的核裂变相比，核聚变产生的放射性垃圾和污染较少。核聚变产生的能量有可能是未来能量之源。

　　在地球深处，热岩石产生地热，导致间歇泉、温泉和水蒸气产生，这种形式的能量将持续上百万年。

　　本栏目内容选自明天出版社之《少年儿童科学百科全书》。《小爱迪生》被授予独家选载权。

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