Thuyết năng lượng (Nội dung)

by Thái Minh

Thuyết năng lượng là một thuyết vật lý lý thuyết tiếp cận và nghiên cứu thế giới tự nhiên qua các dạng năng lượng, chứ không phải là các vật thể như vật lý cổ điển. Đến bây giờ thì chúng ta hiểu rằng, thế giới tự nhiên thực ra phức tạp hơn chúng ta hiểu nhiều, vật chất không còn là tất cả “thế giới thực tại khách quan” nữa, mà chỉ là một phần trong đó. Vì ngoài vật chất còn có phản vật chất, vật chất tối và năng lượng tối.

Trước tiên, người viết cần xem lại các thuật ngữ chuyên ngành vật lý, và việc dùng chúng để tiếp cận thế giới tự nhiên. Mổ xẻ và phân tích các thuật ngữ: chất, hợp chất, vật thể…, để hình dung được những đối tượng hay thực thể mà các thuật ngữ này mô tả ở trong thế giới tự nhiên, từ đó tìm hiểu cấu tạo và sự vận động của các đối tượng hay thực thể đó. Phân tích từ “năng lượng” để thấy sự khác nhau giữa quan niệm năng lượng trong cuộc sống và năng lượng trong khoa học.

1. Chất
Là vật chất tồn tại ở một thể nhất định, đơn nguyên tố. Ví dụ chất oxy, chất hidro… Ngoài ra, khái niệm chất còn dùng rộng hơn khi mô tả trạng thái tồn tại của vật hay sự vật. Ví dụ: chất rắn, chất lỏng, chất khí…

2. Hợp chất
Là chất mà phân tử gồm các nguyên tử (của các nguyên tố khác nhau) kết hợp với nhau theo một tỉ lệ nhất định mà thành. Ví dụ: nước (H2O) là một hợp chất mà phân tử của gồm một nguyên tử oxy và hai nguyên tử hidro kết hợp lại mà thành.

Chất khí dễ cháy là oxy (O2), phân tử của nó được cấu tạo từ hai nguyên tử trong cùng nguyên tố oxy, vậy nó là một chất đơn nguyên tố. Nước là một hợp chất hai (đa) nguyên tố. Nước không phải là một hợp chất dễ cháy trong điều kiện thường.

3. Sự vật
Là một dạng tồn tại độc lập của vật chất. Người ta biết được nhưng khó có thể cân đong đo đếm nó được một cách chính xác. Ví dụ: nước biển, sắt trong mỏ… Khác với sắt ở dạng một viên bi, gọi là vật thể.

4. Vật thể
Là một vật cụ thể; tồn tại độc lập, riêng biệt với thế giới xung quanh. Ví dụ như: viên bi, quả táo, trái đất…

5. Năng lượng
Để hiểu được khái niệm năng lượng thì tôi phải tách ra hai góc độ nhìn nhận về nó, vì góc nhìn nhận của cuộc sống khác với góc nhìn nhận của khoa học, chúng ta thường hay nhầm lẫn giữa hai cách nhìn này.

Năng lượng trong cuộc sống: chúng ta gọi những nguyên tố hay những hợp chất dễ cháy là năng lượng, kỳ thực đó chỉ là nhiên liệu, một số loại chất đốt dễ cháy để tạo ra nhiệt năng. Ví dụ chúng ta coi dầu mỏ, than đá là năng lượng (năng lượng hoá thạch) nhưng đây chỉ là nhiên liệu (chất đốt) mà thôi. Tức là về mặt thực tiễn, năng lượng là sự thể hiện cho việc nhiều (hay ít) của lượng chất đốt có trong lãnh thổ một quốc gia: củi đốt, than đá, dầu mỏ, khí đốt, chất đốt…

Ngoài ra năng lượng còn là sự thể hiện sự nhiều (hay ít) của các trạng thái của một vật (hay hệ vật) mà qua cấu tạo hay sự tương tác giữa các thành phần (hay bộ phận) chúng có khả năng sinh ra công có ích cho con người. Ví dụ: có nhiều thác nước sẽ làm ra được nhiều điện năng từ nhà máy thuỷ điện, có nhiều nắng, gió, sóng (bờ biển) sẽ làm ra được nhiều điện năng… Thuỷ điện là nước ở trên cao (có thế năng) khi chảy xuống thấp có khả năng sinh công, thuỷ triều là sự dâng lên hay hạ xuống của nước ven sông (hay ven biển) có khả năng sinh công, năng lượng từ sóng là hiện tượng sóng vỗ bờ có khả năng sinh công.

Năng lượng trong khoa học: là đại lượng vật lý đặc trưng cho khả năng sinh công của vật, hay đặc trưng cho mức độ vận động của vật. Tức là những biểu hiện về mặt trạng thái của vật thể có khả năng vận động, hoặc có khả năng sinh ra công. Khi vật thể có mức độ vận động cao, nó có năng lượng cao và ngược lai. Ví dụ như một quả tạ cùng độ cao sẽ có thế năng lớn hơn một viên bi, vì khả năng vận động và khả năng sinh công của nó lớn hơn.

Vật lý học nghiên cứu cấu tạo và sự vận động của các vật thể thế giới tự nhiên – vũ trụ. Các nhà vật lý phân biệt năng lượng ra thành nhiều loại như: cơ năng (thế năng và động năng), nhiệt năng, điện năng, quang năng… Tuỳ vào các mục đích nghiên cứu mà người ta chọn ra các vật thể có các tính chất phù hợp. Ví dụ khi nghiên cứu về chuyển động (cơ năng) người ta chọn hay tạo ra các vật chuyển động.

Khi nghiên cứu về nhiệt độ (nhiệt năng) người ta chọn những vật có nhiệt độ khác môi trường xung quanh. Khi nghiên cứu về ánh sáng người ta thấy nó có khả năng sinh công nên gọi là quang năng. Dòng điện sau khi được “chế biến” có khả năng sinh công nên gọi là điện năng. Hiện tượng gió thổi (dòng chuyển dời của không khí) có khả năng sinh công nên gọi là năng lượng sức gió. Hiện tượng nước vỗ bờ (sóng) có khả năng sinh công gọi là năng lượng từ sóng.

Chúng ta cần phân biệt được đâu là hiện tượng, đâu là nguyên tố, đâu là hợp chất, đâu là vật thể và đâu là năng lượng thì mới nghiên cứu thế giới tự nhiên được chính xác. Sóng, gió… là những hiện tượng; năng lượng chúng tạo ra là những khái niệm (năng lượng từ sóng, năng lượng gió); oxy, cacbon, hidro… là các (chất đơn) nguyên tố, còn dầu mỏ là một hợp chất. Sắt trong mỏ là sự vật. Quả tạ là một vật thể.

Sở dĩ trong khoa học có sự phân biệt khái niệm năng lượng (nói chung) ra thành các khái niệm năng lượng khác nhau là vì mỗi một loại nguyên tố, hợp chất có những tính chất nhất định nên có những biểu hiện ra ngoài khác nhau (oxy dễ cháy, xăng dễ cháy, bạc dễ dẫn điện) và mỗi một vật thể có những mức độ vận động khác nhau (ánh sáng có thể tác động làm nóng thứ khác, dòng điện có thể chuyển thành cơ năng, nước trên núi (cao) có thể chảy xuống).

Những nguyên tố, hợp chất hay vật thể nào có sự biểu hiện ra ngoài về một tính chất nào đó phù hợp với một loại năng lượng, thì ta thường chọn nó để nghiên cứu về loại năng lượng ấy. Đúng hơn là chúng ta chỉ nghiên cứu những mặt thể hiện ra ngoài lớn nhất của loại nguyên tố, hợp chất hay vật thể đó. Ví dụ khi nghiên cứu quả tạ rơi từ trên cao xuống, ta chỉ chú ý nghiên cứu cơ năng (thế năng, động năng, độ cao, chuyển động, gia tốc) của nó chứ không để ý đến nhiệt độ (nhiệt năng) của nó, nếu quả tạ đó nóng thì nó sẽ bức xạ nhiệt trong lúc rơi xuống.

Ngày nay các nhà vật lý còn cho rằng năng lượng là: tất cả những gì có trong tự nhiên – vũ trụ. Thậm chí, nó còn thay thế khái niệm “vật chất: là thế giới thực tại khách quan” của Mác. Vì vật chất chỉ là một dạng biểu hiện của năng lượng mà thôi. Vật chất là do năng lượng cô đọng lại mà thành.

Tóm lại: các nguyên tố, hợp chất hay vật thể khác nhau thì sẽ biểu hiện ra bên ngoài các tính chất, các đặc thù về mức độ vận động hay các trạng thái có thể sinh công khác nhau. Dựa vào các tính chất, đặc thù và trạng đó người ta đặt tên cho các loại năng lượng hiện đang có. Trong vật lý khi nghiên cứu một loại năng lượng nào đó, người ta chọn ra những vật thể có tính chất hay tạo ra các mức độ, trang thái vận động cho chúng phù hợp với tính chất đó. Ví dụ khi nghiên cứu chuyển động, ta cho hòn bi lăn xuống theo mặt phẳng nghiêng.

Newton nghiên cứu thế giới tự nhiên thông qua các vật thể, sự vận động và tương tác của chúng. Tôi nghiên cứu thế giới tự nhiên qua các dạng năng lượng – như tôi đã trình bày bên trên. Đơn giản, có những vật thể, cùng một lúc, mang trong mình nhiều loại năng lượng. Như thí dụ về quả tạ có thế năng và nhiệt năng tôi đã nói bên trên.

Newton thì nghiên cứu nhiều về chuyển động và tương tác của các vật thể. Để nghiên cứu chuyển động và tương tác, Newton đề ra các phương pháp luận, các công cụ toán học (vận tốc, gia tốc, lực) và các lý thuyết để nghiên cứu (Ba định luật và thuyết vạn vật hấp dẫn). Newton không nghiên cứu nhiều về các hiện tượng khác như nhiệt năng chẳng hạn, tất nhiên các loại hiện tượng về nhiệt năng đó có những người khác nghiên cứu. Nhưng một vật thể có thể có nhiều mức độ vận động khác nhau của các loại năng lượng khác nhau, tức là nó có nhiều khả năng vận động ta ra các hiện tượng khác nhau. Như kim loại khi nóng chảy vừa có thế chảy xuống như chất lỏng. vừa có thế truyền nhiệt ra môi trường.

Mục đích của thuyết năng lượng là nêu lên một phát biểu thống nhất về các hiện tượng xảy ra khi nghiên cứu các vật thể. Vì nguyên nhân các hiện tượng xảy ra là năng lượng, bản chất của các hiện tượng là sự thay đổi độ lớn của một (hay nhiều) loại năng lượng. Mỗi một loạt hiện tượng xảy ra đã có những lý thuyết tương ứng giải thích cho chúng, nhưng những giải thích đó chỉ mới chỉ dừng lại ở biểu hiện bên ngoài mà chưa đi sâu vào nguyên nhân, bản chất bên trong. Thuyết năng lượng là thuyết làm được việc này.

Ví dụ: một quả tạ được nung nóng rồi thả từ trên cao xuống, Newton cho rằng nó sẽ rơi xuống theo phương thẳng đứng với gia tốc a=g=9,8m/s2, nhưng ông không phát biểu gì về nhiệt độ nó bị giảm khi truyền ra môi trường. Thuyết năng lượng nên lên một phát biểu đúng cho cả hai hiện tượng đó, vì đó chỉ là hai mức độ vận động của một vật thể – quả tạ – trên cao rơi xuống và truyền nhiệt ra môi trường – thế năng và nhiệt năng.

***

Năng lượng dưới các góc nhìn

Mọi vận động xung quanh ta đều phải cần đến năng lượng: vận động viên thể thao cần ăn uống, đống lửa cháy cần củi và ôxy, bếp lò cháy cần than và ôxy; tàu hoả chạy cần dầu diezen, ôtô và máy bay cần xăng… Tóm lại là phương tiện giao thông chạy cần nhiên liệu.

Năng lượng theo cách hiểu thông thường, là những nguồn nhiên liệu (chất đốt) con người sử dụng nhằm đạt được mục đích của mình. Những nguồn nhiên liệu này có thể là: củi, than, dầu mỏ, khí đốt, chất đốt… Năng lượng theo nghĩa rộng hơn còn là rất nhiều những hiện tượng khác như: nắng, mưa, gió, tia sét, sóng… Nghĩa là năng lượng có ở khắp mọi nơi, nếu như ta hiểu được các biểu hiện của chúng.

Năng lượng được hiểu theo nghĩa rộng hơn là từ khi nhà vật lý học người Đức, Albert Einstein đưa ra công thức nổi tiếng về năng lượng nghỉ: E=mc2 (Năng lượng nghỉ của một vật bằng tích số giữa khối lượng của nó và bình phương vận tốc ánh sáng).

Từ công thức này ta có thể hiểu mọi vật thể cứ có khối lượng là tiềm ẩn trong nó năng lượng rất lớn. Khi nó không không chuyển động thì nó vẫn có năng lượng nghỉ. Trong một điều kiện thích hợp nào đó khối lượng có thể chuyển hoá thành năng lượng.

Những hiện tượng thực tế trực quan

Quan sát việc đóng cọc bê tông – bằng máy đóc cọc – gia cố nền móng trước khi xây cao ốc.

Ta thấy rằng: môtơ của máy đóng cọc bêtông quay cuốn dây cáp kéo quả tạ lên độ cao cần thiết. Bất ngờ thả dây, quả tạ sẽ rơi xuống đầu cọc bê tông tác dụng một lực làm cọc bê tông lún xuống đất.

Nhiên liệu xăng (năng lượng) hao phí khi được đốt cháy trong máy phát điện tạo ra dòng điện (điện năng). Dòng diện làm quay môtơ của máy đóng cọc, cuốn dây cáp kéo quả tạ lên cao. Ở đây năng lượng hao phí (giảm) ban đầu là xăng, để năng lượng được tăng lên là thế năng của quả tạ, vì quả tạ tăng được độ cao. Sự trao đổi qua lại giữa các loại năng lượng với nhau diễn ra theo một quá trình liên tục.

Quan sát việc thay viên than mới khi đun bếp than tổ ong. Khi viên than đang cháy sắp già lửa, nếu cần đun tiếp, ta phải đặt một viên than khác lên trên nó.

Ta thấy rằng: sức nóng (nhiệt năng) của viên than cũ sẽ lan toả truyền sang viên than mới. Viên than cũ nguội đi bao nhiêu thì viên than mới và môi trường nóng lên bấy nhiêu. Không dễ dàng để nung nóng viên than mới nếu nó còn ẩm ướt, hoặc khi viên than cũ cháy đã quá già hay các điều kiện khác về môi trường xung quanh

Khi nung nóng một vật bao giờ cũng cần phải qua một giai đoạn, vì vật bị nung nóng bao giờ cũng có sức ì kháng lại quá trình làm nóng này. Tôi cho sức ì đó cũng là quán tính, quán tính nhiệt.

Tóm lại để nắm bắt lý thuyết mới, người đọc cần hiểu rõ và sâu một số khái niệm vật lý hiện tại. Nếu chưa có kiến thức cũ, không thể nắm được kiến thức mới.

– Năng lượng: là đại lượng vật lý đặc trưng cho mức độ vận động của vật.
– Động năng: là năng lượng vật có được do nó chuyển động.
– Thế năng: là năng lượng một vật có do tương tác giữa các bộ phận của nó, và vị trí tương đối của các bộ phận ấy với nhau (hình dáng).
– Năng lượng cơ học của một vật, gọi tắt là cơ năng bằng tổng động năng và thế năng của vật đó.
– Nhiệt năng: là năng lượng thể hiện ra dưới dạng nhiệt.
– Quán tính: là tính chất của mọi vật để bảo toàn vận tốc của mình.

Nội dung thuyết năng lượng:

Chú ý: trong những phát biểu dưới đây, khi tôi dùng từ “năng lượng” thì các bạn hãy hiểu là đại lượng vật lý đặc trưng cho mức độ vận động. Khi tôi dùng cụm từ “loại năng lượng” thì các bạn hãy hiểu là các loại năng lượng cụ thể như: thế năng, động năng, nhiệt năng…

Tôi – tác giả thuyết năng lượng – tiếp cận thế giới tự nhiên qua các loại năng lượng, chứ không tiếp cận qua các vật thể (viên bi, quả tạ) như Newton. Cùng một hiện tượng, Newton chỉ nghiên cứu cơ năng, còn tôi có thể nghiên cứu cả các loại năng lượng khác.

Ví dụ: một quả tạ nóng rơi từ trên cao xuống, Newton chỉ nghiên cứu cơ năng (thế năng, động năng), không nghiên cứu nhiệt năng. Nhưng thuyết năng lượng nghiên cứu cả hai vấn đề đó. Hiểu đúng được ví dụ này là hiểu đúng tin thần của thuyết năng lượng.

Tiên đề 1:

Mọi loại năng lượng luôn có xu hướng giải phóng mình để tìm về mức độ thấp hơn.

Để ý hai hiện tượng trên, các bạn sẽ thấy khi vật thể vận động dưới bất kỳ hình thức nào thì về mặt bản chất bao giờ cũng là mức độ của các loại năng lượng nó đang mang thay đổi. Vật thể có thể mang nhiều loại năng lượng cùng một lúc như thế năng, động năng, nhiệt năng… Nhưng nếu một năng lượng của nó đang được tăng lên thì loại năng lượng đó sẽ giảm xuống ở vật tương tác với nó.

Tiên đề 2:

Ở đâu có sự vận động ở đó có sự trao đổi năng lượng và ngược lại.

Quan sát lại việc đóng cọc bêtông bên trên, các bạn sẽ thấy khi bất ngờ thả dây cáp treo ra, quả tạ sẽ rơi xuống dưới. Tức là khi thả dây, thế năng của quả tạ đang lớn, không có gì cản trở nó, ngay lập tức nó sẽ giải phóng, quả tạ sẽ rơi xuống. Nếu quan sát tự nhiên thì bạn sẽ thấy: khi một hiện tượng tự nhiên xảy ra bao giờ cũng là do một loại năng lượng nào đó của vật thể đó có thể giải phóng được. Tất nhiên, khi thế năng của quả tạ giảm xuống thì thế năng của hệ quả tạ-trái đất được tăng lên, điều này tuân theo định luật bảo toàn năng lượng. Thế năng và động năng đều là cơ năng, nên trong trường hợp này động của quả tạ cũng tăng lên.

Hệ quả:

Vũ trụ luôn vận động.

Câu này thì có cảm giác như thừa vì đó là chuyện đương nhiên, nhưng trong khoa học câu này vẫn cần phải nói, thậm chí không nói không được. Vì nó sẽ làm căn cứ cho các vấn đề khác.

Các vật thể của thế giới vật chất trong vũ trụ luôn tương tác, liên hệ chặt chẽ với nhau. Nếu một trong số chúng vận động sẽ kéo theo các vật thể khác vận động theo (trao đổi năng lượng). Hiệu ứng cánh bướm là một minh chứng lớn cho hệ quả này. Đó là một hiện tượng cho thấy sự liên quan chặt chẽ với nhau của thế giới vật chất.

Nguyên lý:

Mọi vật thể luôn thể hiện ra ngoài các hình thái: nhiệt độ, thể tích, áp suất (với chất khí và chất lỏng), độ chặt (với chất rắn). Khi một trong ba yếu tố này thay đổi thì vật thể đó đang vận động.

Vật thể là một đối tượng nghiên cứu xuyên suốt các thí nghiệm của Newton. Khi ông nhắc tới từ “vật” là ta phải hiểu đó là vật thể chứ không phải là sự vật hay vật chất. Vật thể là một thứ độc lập, tách biệt hẳn ra với các thứ khác, ví dụ như: viên bi, quả táo, trái đất… Sự vật cũng là thứ tách biệt với những thứ khác nhưng chúng ta không cân đong đo đếm được nó. Vật chất là một phạm trù của triết học, trong vật lý rất ít dùng từ này. Vật lý nghiên cứu cấu tạo và sự vận động thế giới vật chất nói chung qua những sự biểu hiện của các vật thể. Các vật thể đứng yên thế nào, chuyển động ra sao, tương tác với nhau như thế nào…

Hệ quả này phản đối các thí nghiệm giả tưởng với giả thiết rằng: trong tự nhiên bỗng dưng có một cái gì đó biết mất. Các thí nghiệm giả tưởng này có rất nhiều trong các bài viết gần đây. Xin thưa là không có cái gì tự nhiên có thể biến mất được. Thí nghiệm giả tưởng không được đặt ra điều kiện đó vì nó không thể có trong thực tế. Nếu muốn một vật thể biến mất đi, ta phải làm một điều gì đó, một cái gì đó xung quanh sẽ phải thay đổi.

Định luật I:

Thí nghiệm:

Tiến hành rót một lượng nước nhất định vào một chiếc bình thuỷ tinh miệng hở, sao cho lượng nước đó chiếm khoảng 1/3 dung tích bình. Đo nhiệt độ của nước trong bình được A*C. Đặt bình lên bếp đun. Hễ cứ đun được một thời gian nhất định ta lại cho một viên đá nước (lạnh) vào trong bình. Sau một thời gian, đến khi đã cho được vài viên đá nước, ta nhấc bình ra khỏi bếp. Lấy nhiệt kế đo nhiệt độ nước trong bình thì thấy nhiệt độ đó vẫn là A*C.

Nhận xét:. Đây là sự tương tác giữa hai mức độ năng lượng (độ lớn của nhiệt độ) cùng là nhiệt năng với nhau.

Phát biểu:

Các loại năng lượng (cơ năng, nhiệt năng) sẽ giữ nguyên độ lớn của mình nếu không chịu tác động của các loại năng lượng (cùng loại) khác, hoặc tổng tác động các loại năng lượng (mỗi loại) là cân bằng.

Định luật I này mở rộng định luật I của Newton “Một vật sẽ đứng yên hay chuyển động thẳng đều mãi mãi, nếu không có lực nào tác dụng hoặc tổng hợp các lực tác dụng lên nó bằng không” vì định luật I của Newton chỉ áp dụng được cho những hiện tượng trong cơ học.

Định luật II:

Thí nghiệm:

Bố trí trên đường ray một toa tàu đứng yên, dùng đầu máy đẩy một toa tàu khác chạy lại đâm vào nó.

Quan sát hiện tượng ta thấy: toa tàu đang chạy có xu hướng làm toa tàu đứng yên chuyển động theo nó. Và ngược lại, toa tàu đứng yên cũng có xu hướng làm toa tàu đang chạy dừng lại như nó. Đó một thế năng bị một động năng tác động, không những nó cản trở xu hướng của động năng muốn biến nó thành động năng, mà có còn xu hướng biến động năng này thành thế năng như nó.

Khi một vật chuyển động đến tác động vào một vật đứng yên, nó sẽ làm cho vật đứng yên đó có xu hướng chuyển động theo, nếu như đủ độ lớn. Và vật đứng yên cũng có xu hướng làm vật chuyển động đó đừng lại như mình, nếu khối lượng đủ lớn. Đó bản chất là sự tương tác giữa động năng và thế năng trong cơ học.

Khi đặt một viên than mới lên trên viên than cũ đang cháy, viên than đang cháy sẽ truyền nhiệt sang viên than mới làm nó cháy theo. Ngược lại viên than mới làm cho viên than đang cháy giảm nhiệt độ xuống. Khi quá táo rơi xuống đất nó có xu hướng đẩy trái đất chuyển động theo nó.

Phát biểu:

Một vật thể khi tác động lên một vật thể khác một loại năng lượng (cơ năng, nhiệt năng), thì sẽ bị vật thể khác đó tác động lại cùng loại năng lượng đó, cùng độ lớn, nhưng theo xu hướng ngược lại.

Định luật II này mở rộng định luật II của Newton “Một vật khi tác dụng lên vật khác một lực thì sẽ bị vật đó tác dụng lại một lực có cùng độ lớn, cùng điểm đặt nhưng ngược chiều” vì định luật II của Newton chỉ áp dụng được cho nhưng hiện tượng trong cơ học.

Định luật III:

Quan sát lại việc thay viên than mới lúc viên than cũ đã già lửa, khi đun bếp than.

Ta thấy: viên than bên trên khi bị viên than bên dưới truyền sức nóng (nhiệt năng). Nó sẽ tăng nhiệt độ lên nhanh khi nhiệt độ viên than bên dưới lớn, khối lượng của nó nhỏ và nhiệt độ ban đầu của nó cao. Điều này sẽ xảy ra với trường hợp ngược lại.

Phát biểu:

Sự thay đổi độ lớn của một loại năng lượng từ mức này sang mức khác tỉ lệ thuận với mức độ của năng lượng tác động lên nó, và tỉ lệ nghịch với độ lớn của chính loại năng lượng đó.

Định luật III này mở rộng định luật III của Newton “Gia tốc của một vật tỉ lệ thuận với độ lớn của lực tác dụng lên nó và tỉ lệ nghịch với khối lượng của nó” vì định luật III của Newton chỉ áp dụng được cho nhưng hiện tượng trong cơ học.

***

Hiện tượng quán tính:

Lặp lại thí nghiệm: trên đường ray có một toa tàu đứng yên, dùng đầu máy đẩy một toa tàu khác chạy lại đâm vào nó.

Hiện tượng: toa tàu đứng yên có xu hướng làm toa tàu đang chạy dừng lại. Ngược lại toa tàu đang chạy cũng có xu hướng làm toa tàu đứng yên chuyển động theo nó. Đó một thế năng bị một động năng tác động, không những nó cản trở xu hướng của động năng muốn biến nó thành động năng, mà có còn xu hướng biến động năng này thành thế năng như nó.

Quán tính là tính chất của mọi vật bảo toàn mức năng lượng của mình khi không chịu tác động của một loại năng lượng nào, hoặc khi chịu tác động của nhiều nguồn năng lượng của một loại năng lượng nhưng chúng cần bằng. Quán tính xuất hiện khi có các năng lượng tương tác với nhau, và kết thúc khi năng lượng này chuyển hoá hoàn toàn thành loại năng lượng khác.

Trong sự tương tác của nhiệt năng với nhiệt năng của hai vật thể tách biệt, một vật nóng khi bị một vật lạnh tác động, không những nó cản trở sự giảm độ nóng của mình mà nó còn muốn vật lạnh đó phải nâng cao nhiệt độ rồi nóng như nó. Như ví dụ về hai viên than.

Kết luận

Cùng một lúc một vật thể có thể mang trong nó nhiều loại năng lượng. Cứ có thể giải phóng được loại năng lượng nào, là nó giải phóng loại năng lượng đó. Mọi hiện tượng, mọi vận động xung quanh ta đều có chung một bản chất là sự trao đổi năng lượng.

Hoàn toàn đồng ý với sự đúng đắn của định luật Bảo toàn năng lượng và các hệ quả của nó trong vật lý cổ điển.

Định luật phát biểu:

“Năng lượng không nhiên tự sinh ra, không tự nhiên mất đi mà nó chỉ biến đổi từ dạng này sang dạng khác”.

Hệ quả:

“Tổng năng lượng hao phí bao giờ cũng bằng tổng năng lượng mới được tạo thành”.

Có lẽ ta không cần phải nói thêm về định luật trên vì những ứng dụng thực tế và các kết quả thí nghiệm đã khẳng định cho tính đúng đắn của nó. Còn hệ quả của nó thì người ta đã sử dụng nhiều lần để tiên đoán, rồi tìm ra nhiều loại năng lượng mới trong các thí nghiệm gần đây.