【本文轉(zhuǎn)載自上海人民出版社1973年版 僅供學(xué)習(xí)參考】

1.12 能量守恒和轉(zhuǎn)化定律

? 恩老師在《反杜林論》里，高度評價能量守恒及轉(zhuǎn)化定律，說它是“偉大的運動基本規(guī)律”。并把它和進化論、細胞理論并列稱為揭示了自然界辯證發(fā)展過程的十九世紀三大發(fā)現(xiàn)。

? 自然界的一切現(xiàn)象，都是一定的物質(zhì)運動形態(tài)的表現(xiàn)?！?strong>人的認識物質(zhì)，就是認識物質(zhì)的運動形式”[i]。人類對物質(zhì)運動形式及相互轉(zhuǎn)化的認識是不斷發(fā)展不斷深入的過程。恩老師曾指出：“到目前為止的全部歷史，可以稱為從實際發(fā)現(xiàn)機械運動轉(zhuǎn)化為熱到發(fā)現(xiàn)熱轉(zhuǎn)化為機械運動這么一段時間的歷史?！睆墓糯桶l(fā)現(xiàn)的摩擦生熱、摩擦取火，到十八世紀蒸汽機的發(fā)明，勞動人民在長期生產(chǎn)實踐中早已解決了機械運動和熱之間相互轉(zhuǎn)化的問題。但是，十九世紀以前在自然科學(xué)領(lǐng)域中占統(tǒng)治地位的是“自然界絕對不變”的形而上學(xué)自然觀，所以，對物質(zhì)不同運動形態(tài)相互轉(zhuǎn)化的問題一直沒有在理論上作出科學(xué)的論斷。除去古代某些哲學(xué)家和自然科學(xué)家的猜測以外，第一個比較明確地敘述了運動不滅原理的是法國哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家笛卡爾，他在一六四四年《哲學(xué)原理》中總結(jié)出“運動量守恒”的觀點。一七四六年俄國科學(xué)家羅蒙諾索夫從熱現(xiàn)象的研究中也曾發(fā)表過物質(zhì)守恒、運動不滅的思想。然而，這些重要的思想在當(dāng)時畢竟還缺乏大量科學(xué)實驗的證明；同時，一個先入為主的錯誤理論也嚴重地阻礙了這一進步思想的發(fā)展，這就是十七、十八世紀的歐洲，在資產(chǎn)階級機械論世界觀支配下，自然科學(xué)中流行的“微素”說。按“微素”說，物體重量是因為有“重素”，物體熱是因為有“熱素”，物體燃燒是因為有“燃素”，物體有彈性是因為有“彈性素”?！八亍?，被解釋為各種自然現(xiàn)象的神秘的本質(zhì)，它是看不見、摸不著、聽不到的一些“特殊的、不可計量的質(zhì)”。它可以穿過任何“墻壁”障礙。各種“素”既不能創(chuàng)生也不能消滅，各自是孤立的、不變的，彼此間沒有聯(lián)系也不能轉(zhuǎn)化?！盁崴亍敝煌瑹岈F(xiàn)象有關(guān)，“熱素”鉆進那里，那里就會變熱，“熱素”離開某物，某物就要變冷。實踐是檢驗真理的標準，顯然，這種形而上學(xué)的見解是不能正確地解釋客觀事實的。例如：摩擦生熱這是最通常的事實，摩擦的兩物都變熱了，照“熱素”說，就是講“熱素”增加之故，但是，增加的“熱素”又是從什么地方來的？這個問題給“熱素”說以致命的打擊，因為它永遠也不能自圓其說。盡管“熱素”說的信徒千方百計地維護這一錯誤理論，但畢竟抵擋不了人們生產(chǎn)實踐所不斷揭示的自然界辯證發(fā)展的客觀事實。

? 十八世紀末，zcjj產(chǎn)業(yè)革命的發(fā)展，特別是熱機的應(yīng)用，生產(chǎn)力以前所未有的速度向前發(fā)展，這個發(fā)展又推動了自然科學(xué)沖破舊理論的束縛。為了解決生產(chǎn)實踐與“微素”說之間的矛盾，促使許多人轉(zhuǎn)向?qū)嶒?，在無數(shù)次科學(xué)實驗進一步提供了機械運動、熱、電、磁、光、化學(xué)運動等等物體運動形態(tài)之間的相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的大量事實以后，這樣，才有可能在十九世紀四十年代，先后由德國的邁爾，英國的焦耳，丹麥的柯爾丁，英國的格羅夫，德國的赫爾姆霍茨等人分別在不同的地方總結(jié)出能量守恒及轉(zhuǎn)化的理論。從十九世紀四十年代起焦耳做了大量的實驗，較精確地測定了熱功當(dāng)量，即426.9千克重米的功相當(dāng)于一千卡的熱量。一八五〇年，科學(xué)界公認能量守恒及轉(zhuǎn)化的理論為自然界的基本規(guī)律，但由于機械論的影響，這一基本規(guī)律被取名為“力的守恒定律”。一八六〇年，才由英國的開爾芬用“能量”代替“力”這個陳舊的概念，將它改稱為“能量守恒定律”。在這時，人們也還僅僅是從運動數(shù)量守恒的量的方面進行概括，而沒有看到物質(zhì)運動不同形態(tài)間轉(zhuǎn)化的能力也不滅的質(zhì)的方面。恩老師正是敏銳地看到了這一點并指出：“如果說，新發(fā)現(xiàn)的、偉大的運動基本規(guī)律，十年前還僅僅概括為能量守恒定律，僅僅概括為運動不生不滅這種表述，就是說，僅僅從量的方面概括它，那末，這種狹隘的、消極的表述日益被那種關(guān)于能的轉(zhuǎn)化的積極的表述所代替，在這里過程的質(zhì)的內(nèi)容第一次獲得了自己的權(quán)利”。正是恩老師最初用辯證唯物主義的觀點闡明了能量的本質(zhì)和能量定律，并賦予能量定律以“能量守恒及轉(zhuǎn)化定律”這一科學(xué)的、完整的名稱。

? 能量是什么？能量是物質(zhì)運動的表現(xiàn)，是物質(zhì)運動的一種量度。機械運動的量度是機械能，熱運動的量度是熱能，其他物質(zhì)運動的形態(tài)相應(yīng)還有電能、光能、化學(xué)能、原子能等。能量守恒，是從量的方面指出能量傳遞時既不會創(chuàng)生也不會消滅；能量轉(zhuǎn)化，是從質(zhì)的方面指出物質(zhì)的不同運動形態(tài)機械運動、電、磁、熱、光、化學(xué)運動等相互轉(zhuǎn)化的無限可能性。教員指出：“一切過程的常住性是相對的，但是一種過程轉(zhuǎn)化為他種過程的這種變動性則是絕對的?！盵ii]這就告訴我們，任何一種運動形態(tài)向他種運動形態(tài)的質(zhì)的轉(zhuǎn)化能力是絕對的。在自然界中，在人們生活的經(jīng)驗范圍中，每個人都可以舉出很多例子來加以證明，例如，蒸汽機車的起動，是利用煤的燃燒轉(zhuǎn)化的熱量產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽，推動活塞做功。這就是化學(xué)運動 ???熱運動 ???機械運動的例子。水力發(fā)電，是利用水位差所具有的位能轉(zhuǎn)化為電能。電爐、電燈是從電能轉(zhuǎn)化為熱能、光能。光合作用、光電效應(yīng)是以光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能、電能。核爆炸則是從原子能轉(zhuǎn)化為機械能、光能、熱能。以上各種能量的轉(zhuǎn)化都是按一定的當(dāng)量關(guān)系進行的，即一種能量一定數(shù)量的減少必定會使另一種能量一定數(shù)量的增加。能量守恒及轉(zhuǎn)化定律告訴我們：自然界蘊藏著多種多樣的能源，擁有無窮無盡的能量。任何一種能量都可以在一定條件下釋放或轉(zhuǎn)化為我們所需要的能量形態(tài)。所以，我們一方面要積極尋找新的能源，如原子能，太陽能，地下熱，天體高能等等；另一方面則要探索能量轉(zhuǎn)化的新途徑，提高轉(zhuǎn)化的效率，充分發(fā)揮各種能源的潛力，如用等離子體和電極形成熱電偶或用半導(dǎo)體材料致溫差，把熱能直接轉(zhuǎn)化為電能，用光電材料直接把太陽能轉(zhuǎn)化為電能。能量守恒及轉(zhuǎn)化定律還告訴我們：今天人們所掌握、利用的能量還是很有限的，但是，人們能夠進一步掌握、利用的能量則是無限的。人類總將向地球和宇宙索取無窮無盡的能量，那種認為能量即將枯竭的悲觀論調(diào)，那種把今天人們所認識到的能量，當(dāng)作“終極真理”的看法都是形而上學(xué)的觀點，是違背自然界發(fā)展的辯證法的。

? 能量守恒及轉(zhuǎn)化定律，是一個“從星云到人的一切物體的普遍的自然規(guī)律”[iii]。它表明自然界中的全部運動都歸結(jié)為一種形式轉(zhuǎn)化為另一形式的不斷過程。它使我們對自然過程的相互聯(lián)系的認識大路步地前進了。它直接證明了物質(zhì)運動既不能創(chuàng)造，也不能消滅，宇宙處于永恒的發(fā)展過程中，從而證明了辯證唯物主義關(guān)于物質(zhì)世界的統(tǒng)一性和物質(zhì)運動不滅的原理。這條定律的發(fā)現(xiàn)，一方面受到了革命導(dǎo)師的高度評價，因為它指導(dǎo)了生產(chǎn)實踐、有力地打擊了唯心主義和形而上學(xué)的自然觀，為馬主義哲學(xué)的誕生提供了豐富的自然科學(xué)基礎(chǔ)；另一方面，它的發(fā)現(xiàn)也必然引起zcjj的恐慌，當(dāng)十八世紀末，英國的倫福德在金屬鉆孔的多次實驗基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)“熱素”說不可信時，他僅僅提到熱也是物質(zhì)的一種運動形態(tài)，還遠遠沒有接觸到能量守恒及轉(zhuǎn)化的實質(zhì)時，就遭到了“微素”說信徒的百般咒罵。當(dāng)1842年邁爾以生理學(xué)的長期觀察為基礎(chǔ)，首先提出能量之間按一定量關(guān)系相互轉(zhuǎn)化的思想時，就遭到了zcjj的殘酷迫害，以致發(fā)瘋。當(dāng)能量守恒及轉(zhuǎn)化理論已被人們普遍確認之后，zcjj對它的攻擊也并未結(jié)束，只是斗爭的形式改變而已。十八世紀六十年代以后，德國的克勞胥斯提出的“熱寂說”，就是zcjj進攻辯證唯物主義的突出事例，它和以后的“宇宙有限論”、“宇宙膨脹論”結(jié)合一體形成一個反動的唯心主義宇宙理論，克勞胥斯表面上不反對能量守恒轉(zhuǎn)化定律，但是，他斷定：宇宙中一切過程都將最后轉(zhuǎn)化為熱，熱又消失在太空之中，然后，引伸熱力學(xué)第二定律，認為整個宇宙將達到熱平衡，一切其他的物質(zhì)運動形態(tài)包括生命運動都將終止，于是，宇宙便進入了si末狀態(tài)。很明顯，這個理論是為僧侶主義效勞的，“熱寂說”得出宇宙有末日，因而也就得出宇宙有開端，誰使宇宙有始有終呢？上帝。難怪這個反動理論被羅馬教皇奉為至寶?！盁峒耪f”認為一切運動形態(tài)都將轉(zhuǎn)化為熱，而熱卻不再轉(zhuǎn)化為其他，這就違反了能量無限轉(zhuǎn)化的原理，否定了能量形態(tài)在質(zhì)上守恒的規(guī)律。所以，“熱寂說”一出籠就受到了恩老師的深刻揭露和批判。在反對能量守恒及轉(zhuǎn)化定律的行列中，杜也是一員干將，他把物質(zhì)運動形態(tài)歸結(jié)為唯一的機械運動，從而否認了運動形態(tài)轉(zhuǎn)化的可能性；他設(shè)想了一個世界開端之前的“自身等同狀態(tài)”，并企圖架起一座“從靜到動的橋”，從而得出運動可以創(chuàng)造也可以消滅，根本否定了能量守恒的原理。這就使他完全滾進了唯心主義的泥坑。圍繞著這條定律的斗爭，我們深深感到，自然科學(xué)領(lǐng)域中每一個進步，都充滿著兩種宇宙觀的斗爭，從“能量守恒及轉(zhuǎn)化定律”發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在的一百多年科學(xué)發(fā)展歷史，也充分證明zcjj極力宣揚唯心論，歪曲自然科學(xué)新成就，這是有它深刻的jj根源和社會根源的。

注：

[i]《矛盾論》。

[ii]《矛盾論》。

[iii]《自然辯證法》。