关于能量并不绝对保持守恒的探究

陈建珊　陈正国

摘 要：本文阐明势差是产生能量的主要原因，产生势差为斥力能，中和势差为引力能，在引力能转化为斥力能，斥力能转化为引力能的循环过程中，能量存在可创性一个方面;在异向力和异性能的对冲过程中，能量存在可灭性的另一方面。

关键词：势差 引力能 斥力能

一、势差是产生能量的主要原因

能量守恒定律诞生以后，许多人曾多次提出：“能量并不绝对保持守恒。”但由于实践过程中，相对守恒的事实掩盖了不绝对守恒的真相，提出来的人又说不出充分理由来证明能量的不绝对守恒，所以“能量绝对守恒理论”误传至今。

实际能量是势差的反应物，水势差、水温差、气温差、电势差、地势差等都是能量，并且产生势差是能量，中和势差也是能量。而产生势差的原因是物体与物体之间或物体中分子与分子之间，或物体中原子内部的斥力作用;中和势差的原因是物体与物体之间，或物体内部分子与分子之间，或物体中原子内部的引力作用。斥力作用可产生能量，引力作用也可产生能量，因此能量总的归纳起来只有两大类型，即斥力能与引力能。斥力能如物理性质的水汽蒸发，化学性质的分解反应;引力能如物理性质的水汽凝结，化学性质的化合反应。通常所说的内能、化学能、电磁能、原子能等等，都具有引力能与斥力能的双重性变化。如内能中的势能是斥力作用造成的，动能即是引力作用造成的，在化学能中，分解反应是斥力能，化合反应是引力能……

二、斥力能与引力能在循环转化过程中产生能量

在物理性质方面：一个物体加热后会膨胀，产生斥力，停止加热，热量又散失到空气中去了，产生引力而收缩，实际散失到空气中去的热量还同空气发生作用，使空气产生斥力而膨胀。因为大气范围大，显示不出作用现象，但是这个物体从加热而膨胀至停止加热温度又恢复原状过程中，物体得到的总热量代数和等于零，而产生了斥力能与引力能，温度变化对产生能量来讲，这里起了催化作用，加温使物体产生斥力而膨胀，降温使物体产生引力而收缩，物体从加热膨胀与停止加热而温度又恢复原状过程中，热量并没有消化，而散失到空气中去的热量又同空气作用，而使空气产生斥力而膨胀。

设该物体加热时，温度升高得到一个正Q的热量，产生一个正P的斥力，停止加热，温度又恢复原状时，失去一个负Q的热量，产生引力而收缩，从方向而言，产生一个负P的力，如果能量是绝对守恒的，那么+Q+（-Q）=0，+P+（-P）=0，应当成立;但事实不然，物体受热膨胀，在斥力作用下，得到正P的力做功为W，物体散失热量时，恢复常温在引力作用下，收缩得到的力，从方向言为负P，做功也可以得W，因为相反的力不同时作用在一个物体上力是不会抵消的，力做功的方向可以随人的意志经齿轮转换而改变。

因此该物体从常温加热而膨胀与停止加热恢复常温而收缩过程中，该物体得到的总热量代数和等于零，而创生了斥力能与引力能。

在化学性质方面：1979年版，高中化学第一册43页反应热中这样写着：“化学反应都伴随着能量变化，通常表现为热的变化，即有吸热和放热现象发生，反应过程中放出与吸收的热量都属于反应热”。

事实化学变化都伴随着能量变化这是对的，在分解反应与化合反应循环转化过程中，分解反应吸收热量而分离;化合反应产生引力而结合同时放出热量，前者是斥力作用，后者是引力作用。

如热化学方程式：C（固）+O₂（气）=CO₂（气）+94千卡C（固）+H₂O（气）=CO+H₂-31.4千卡

上一个方程是氧与碳化合为引力作用，放出热量94千卡;下一个方程是吸热反应，水蒸气分解为氢与氧是斥力作用，为分解反应，同时从蒸气中分解出来的氧又跟碳化合为引力作用，水的分解吸收热量大于氧又跟碳的化合所放出的热量，所以是吸热反应。从上两个热化学方程式可以看出，方程左右两边质量是平衡的，只是多了吸收热与放出热，使方程式產生了不平衡，因为放出与吸收的热量都属于反应热，是能量的变化，证明化学反应是会创生能量的。

又如二氧化硫，它能跟水化合成亚硫酸，是为引力作用，亚硫酸很不稳定，又易产生斥力而分离，分解为二氧化硫和水。这种化学变化是在同一条件下，又无外力作用的情况下进行的，而创生了引力能与斥力能。

三、教科书上存在着能量创生的实例

1.水沿毛细管上升是物理学界的人所共知的事，事实水能沿毛细管向任何方向运动，至于水能沿毛细管向上运动更具有研究价值，因为向上运动产生了势差位置，水沿毛细管向上运动并没有外力作用，而是毛细管只能通过细小的水分子组成的微粒，是一个无穷的小量，从万有引力公式可知，其中一个M是地球质量，另一个是通过毛细管的微型水结构，由F=G（Mm/r²）于它是无穷小量，计算的结果还是个无穷小量，因此微型水结构对地球来讲几乎失去了引力作用，所以水分子会产生斥力作无规则的自由运动，水沿毛细管向上运动，开始与原水面不存在势差，而运动后产生了势差，它并没有外力作用，因此水沿毛细管向上运动，产生势差（势能）也是物理性质创生能量的一个方面。

2.物质分子的自由运动，放射性元素与物理状态和化学状态无关的半衰期是创生能量的又一个原因。从宏观的宇宙星体至微观的分子原子，都存在着内外层组织与相互作用。行星绕着恒星转，卫星绕着行星跑，以及星体自身的引力，外层对内层的挤压，并且越近球心，压力越大;微观方面也是如此，电子绕着核子转，并且分子与分子之间，以及原子内部核子与电子之间，普遍性存在势差和引力与斥力的作用，所以万物才会运动变化，不过有些物质变化快，有些物质变化慢，物质分子所以会做无规则的自由运动，放射性元素与物理状态和化学状态无关的半衰期，就是物质的分子与原子，普遍性存在势差和引力与斥力作用形成的。物质在无外力作用的情况下，从静止转为运动变化就是能量创生，如果否认能量会创生，那就是否认物质分子会做无规则的自由运动，更是否认放射性元素与物理状态和化学状态无关的半衰期。而事实上，物质分子会做无规则的自由运动，放射性元素与物理状态和化学状态无关的半衰期，都由前辈科学家事实证明是存在的。

从辩正观点来分析，能量只有创生与消灭并列成立才合逻辑之理，当然抽象地肯定还是不够的，还得用事实来证明。

（1）物体得到一组平衡力的作用，物体依旧保持原来的匀速运动或静止状态，这组平衡力虽作用在该物体上，但没有做功，这组平衡力是消失能。但被作用物体的应力强度必大于平衡力的作用才成立，这就是建筑设计的静力作用。当大小不等的力作用在物体上，那么物体得到的力等于这组作用力的代数和，其余力尽是消失能。

（2）能的传递与做功，必须具备参照物或阻碍物的情况下才成立。

光热辐射可贯穿真空，但真空不能因辐射而得热量。因为真空没有物质阻碍光热。利用这一点，人们早就制造了保温瓶，由于保温瓶隔层内已抽掉空气，又涂上反光热材料，使水温不能贯穿隔层（真空），从而达到保温，同理宇宙空间的真空范围内也不会因辐射得到热量。

弹性能的作用，在没有阻碍物的情况下，并不做功而消失能量。我们把弹簧固定在其他物体上，然后用外力压缩弹簧，弹簧得到了能量，失去外力，压缩弹簧会把阻碍物弹到一定的距离，这说明弹簧能对障碍物作到了功。但是在没有障碍物的情况下，失去外力，压缩弹簧照样恢复原状，这时弹簧能既没有做功，又没把能量传递到其他物体上去，弹簧能就消失了。

又如金属棒加热会产生斥力而伸长，冷却金属棒会产生引力而收缩，这都是能量，在没有障碍物的情况下，金属棒在伸长和收缩过程中，并不做功也不传递能量，而能量就消失了，可知能的传递与做功，必须具备有障碍物或参照物为对象的情况下才成立。

同理异性能的相互作用，也会消失能量。水和空气都可具有异性能量的物体，热空气和冷空气产生对流，温度较高的海水与温度较低的海水產生对流，这种对流是能量，在有障碍物的情况下，会转化能量或做功，在无障碍物的情况下，会中和而消失能量。

在自然界，水和空气的两大领域内，随时随刻都在消失能量。如海水被风吹起的浪，被太阳和月亮引力作用形成的潮水，是具有很大的能量，有障碍物的情况下会做功，在没有障碍物的情况下，风力失去了就恢复了平静的海面，并失去了能量。事实风吹动海面，形成风浪的高度与风力的大小成正比，同等级的风在吹动海面时，风浪由小加大，加大到一定高度时，风浪再也不增高了，这时风力与风力形成的风浪的势能平衡，风浪有不断退回平静的趋势，风力有不断吹起风浪的趋势，两者作用力大小相等方向相反组成了平衡力，才保持了同等级的风所形成的最高风浪。实际同等级的风，当风力吹起风浪达最高高度时，以后所吹的风力只维持与原风浪的势能相抗衡，这时风力尽是消失能。当风力继续加大，风浪还会增高，风力逐渐减小，风浪逐渐降低，这说明大小相等，方向相反的力作用在一个物体上，作用力是消失能，当大小不等，方向相反的力作用在一个物体上，作用力等于两合力的代数和。

如图：

（1）开始风力>风浪的势能，风浪不断增高，势能逐渐加大，风力的消失能等于风浪的势能。

（2）风力=风浪的势能，风浪不再增高，势能也不加大，风力的消失能等于风力，也等于风浪的势能。

（3）风力<风浪的势能，风浪逐渐降低，势能也随着减小，风力的消失能就是风力。

3.物体脱离了另一个物体的引力范围，相对来说失去了能量。大家知道磁铁能吸铁的性质，被吸住的小铁块，我们把它拉开便得到势能，我们继续拉，拉到小铁块跟磁铁失去引力的位置，这铁块对磁铁来说，就不存在势能了，万物之间的引力也如此。

事实前人也知道能量不绝对守恒的事例，由于前人没有认识到所有能量是势差的反应物，没有把能量分为引力能与斥力能的循环转化来分析能的守恒与不守恒。由于模糊了能量的概念，因此前人立下的“机械能守恒定律”与“动量守恒定律”存在着与绝对守恒自相矛盾的另一个方面。

如1979年版，高中物理上册，204页“机械能守恒定律”，一个物体系如果只有系统内部的重力和弹力做功，其他内力和外力不做功，那么这个物体系的动能和势能（重力势能和弹力势能）可相互转化，而总的机械能保持不变。

这条定律限止其他内力和外力不做功的情况下才成立守恒，如果其他内力和外力也做功的情况下，就肯定不守恒了，因此加上这个限制条件。这个限制条件就是说明机械能只能相对保持守恒。

又如1979年版，高中物理上册222页，动量守恒定律：“系统不受外力或所受外力的合力为零，这个系统的动量保持不变。”

这条定律限止了：“不受外力或所受的外力合力为零”动量守恒才成立，在受外力不为零的情况下，肯定不成立守恒了，因此加上这条限制条件，这说明动量守恒也不是绝对的。即使所受外力的合力为零，那么这组外力的合力也就是我前面所谈的平衡力，这组平衡力也是消失能。

多数能量是热现象（包括寒现象）造成的，而物质所以产生热现象，是物质的电荷运动，而物质所以产生电荷运动：（1）物质的化学变化。（2）感应起电。（3）是摩擦起电。其中感应起电与摩擦起电是物理性质的机械能造成的，而物理性质的机械能，归根到底是化学能的传递而得到的。像这样物体本身不会产生能量，而是依靠其他外力得到的能，称为传递能。传递能包括一切物理性质的机械能，如弹簧所以有能量是依靠外力压缩或拉伸得到的，物体移到一定高度得到了势能，也是依靠外力得到的，自然界的水所以气化，形成势能是依靠太阳光的照射得到的，像这样依靠外力得到的能都是物理性质的机械传递能。

机械能未转化为热现象（包括寒现象）以前，又没有异向力和异性能的作用是守恒的，符合前人已定的“机械能守恒定律”和“动量守恒定律”，机械能转化为热现象以后，或有异性能与异向力的作用，就有消失能量的现象发生。（本文前面已证）

因此机械能守恒定律也好，动量守恒定律也好，能量转化和守恒定律也好，都应当归纳为能量定律：

1.能量既会创生，又会消灭。

2.能量在机械传递和转化过程中，在没有异向力与异性能作用前，相对保持守恒。

3.当有异向力的作用，或异性能的相互作用，能量便中和消失，中和后的总能量等于代数和。