《白色实验室》能量界面介绍

科学家们研究表明，金字塔的形状，使它贮存着一种奇异的“能”，能使尸体迅速脱水，加速“木乃伊化”，等待有朝一日的复活。假如把一枚锈迹斑斑的金属币放进金字塔，不久，就会变得金光灿灿；假如把一杯鲜奶放进金字塔，24小时后取出，仍然鲜美清新；如果你头痛、牙痛，到金字塔去吧，一小时后，就会消肿止痛，如释重负；如果你神经衰弱，疲惫不堪，到金字塔里去吧，几分钟或几小时后，你就会精神焕发，气力倍增。在全世界研究金字塔的浪潮中，真是一谜未解，一谜又起。说法越来越多，也愈来愈离奇，被它吸引的人也日益增加。几十年前，忽然又冒出一项所谓“新发现”，在西方接连出版了几十本洋洋洒洒的专著，上百篇的论文，成千上万人在试验、探讨，它的势头正方兴未艾。这项“新发现”就是蜚声欧美各国的“金字塔能”。它说的是金字塔形的构造物，其内部产生着一种无形的、特殊的能量，故称之为“金字塔能”。据说，这种能量有着许多用途和奇特的功效。环绕着大金字塔的神秘和谜是数之不尽的，但近年来，较热门的金字塔的神秘性话题，则是金字塔神力。有关金字塔神力的发现，可溯及至本世纪初。热衷于超自然科学的法国人安东尼·博维于1930年前往埃及，在参观了吉萨金字塔群落后，他提出大金塔的形状非同一般，由此又为金字塔神秘论增添了新的内容。博维热衷于“感觉辐射”的造型研究。这项技术的基本概念就是说物体会辐射某种能量，这种能量目前尚不能为现代物理学所解释。当博维在金字塔参观时，进入“国王墓室”的他，不经意地往当成垃圾箱的罐子一看，发现里面竟放着猫和老鼠的尸体。当时他想这些动物大概是在金字塔内迷路，无法定出而死亡，而被丢在坡圾罐中的吧！可是，他随即又注意到有些奇怪的事，因为尽管墓室中非常潮湿，但尸体却未腐烂，这么说来，这些动物不就和木乃伊一样干透了吗？且墓室中岂不是具有能够使物质脱水之力吗？博维心想这种现象应该是和大金字塔的几何学图形有关，于是在返国后就立即用硬纸板做了一个底边0．9公尺的大金字塔的模型。并将其4个方位配合上东西南北的方向，再将猫的尸体放在与墓室相同，距底部1／3高度之处。结果他发现过了数日，猫的尸体竟然变成了木乃伊。接着，他又用肉片及蛋等等加以实验，结果确认不论放入什么全都不会腐烂。于是他就发表了有关他对金字塔神力的研究结果。原捷克斯洛伐克的一名无线电技师，放射学专家卡尔，德鲍尔得知博维在小型金字塔中做的实验后，于1940年开始亲自用木乃伊风干的方式对食品花朵和动物尸体进行试验。德鲍尔用三毫米厚的马粪纸，按胡夫金字塔的比例，做了几个30厘米高的模型，进行第一次实验。结果他惊讶地发现，放在模型内的牛肉、羊肉、鸡蛋、花朵、死青蛙、壁虎等果然变于而不腐。实验获得初步成功后，他就与博维通信，两人保持着经常的联系。德鲍尔不断地试验，探讨模型内究竟存在什么能量。有一次，他将一把刮胡子刀片放在模型内，满以为它将变钝，但结果却相反，刀片变得更锋利，他用这把刀片刮了50次胡子。这样，他就开始研究金字塔模型对刀片的影响。他做了一个15厘米高的模型，把刀片平放在塔内距塔底三分之一高的地方，刀片的两端对准南北方向，模型本身也按南北放置。几次试验，结果雷同。一种极其简单而又神奇的磨刀片器--马粪纸的胡夫金字塔模型就这样发明了。1949年，德鲍尔正式向捷克首都布拉格有关部门申请注册“法老磨刀片器”的发明权。在捷克，一般专利发明权至多3年即可批准。但这项编号为91304的发明经过了整整10年的周折，直到1959年才批下。其间，德鲍尔竭力说服专利委员会，并向委员会主席提供了一个模型。该主席亲自进行试验，最后表示这项发明确有实效，它并不是什么欺骗或魔术。与此同时，德鲍尔还探索模型磨刀片的原理。德鲍尔在一家无线电研究所工作，他可以了解当时世界上最新的科技情报，并充分利用所里的设备与仪器。他把实验扩大到收音机、雷达、宇宙线和其它射线中，研究用马粪纸这样的绝缘体制成的金字塔模型，其内部的空间产生着什么样的震荡，这种震荡又和地球磁场与刀刃之间有什么关系。最后，他得出一种假设，或称为一个定理：来自太阳的宇宙微波，通过聚集于塔内的地球磁场，活跃了模型内的震荡波，使刀片“脱水”变锋利。这种特性不局限于胡夫金字塔模型，其它形状和大小的金字塔模型也能对刀片产生同样的作用。他在申请专利权的报告中说，这种磨刀片器与胡夫法老本人毫无关系。金字塔状结构物内部的空间产生着一种自动的更新运动。金字塔空间产生的能量仅仅来自宇宙和地球的引力、电场、磁场和电磁场，它通过太阳发射的混合光线中看不见的射线起作用。在塔内空间激起的这股力量，能减轻由于多次刮胡子而引起刀口内部结构出现的毛病和变钝现象，但是，这股力量的影响仅仅局限于刀口变钝，而不是刀口所受到的外形损伤。因此，这种刀片必须是用上等的钢材制造的。一把刀片通常只能使用25一30次，但如果每次用毕后放在金字塔模型内24小时，那么，每次刮胡子后的钝化现象即可消除，刀片的使用寿命将会延长。德鲍尔还说，金字塔内部的空间形状与空间内所进行的自然、化学、生物进程有关。如果我们使用某种几何图形作外形，那么这种外形就会加速或延缓它内部空间里的自然进程。这项发明虽然采用金字塔形，但其它形状的结构空间也可产生这种作用。此外，也可用其它绝缘体来制造这种结构物。为什么一定要用绝缘体呢？他解释说，微波可以穿透绝缘体，活跃模型内的震荡波，而导体则不行。据说，德鲍尔所发明的“法老磨刀片器”在捷克商店里广泛地出售，人们习以为常地用它来磨刀片。这种磨刀片器在西欧、苏联、美国、加拿大、澳大利亚等国也很流行。德鲍尔声称，他收到几千封买主的来信，没有一个抱怨这种磨刀片器不灵的。19T0年，德鲍尔与他人合著的《在铁幕背后的惊人发现》一书问世。书中汇集了他多年来研究“金字塔能”的全部论文。该书很快地被译成多种文字，开创了研究“金字塔能”的先河，在西方掀起了一股试验“金字塔能”的热潮。各种专业的学者和金字塔迷纷纷用马粪纸、塑料、木板、玻璃制作金字塔模型，对它的特性进行了广泛的研究。有一些国家建立了“金字塔产品公司”，专门出售大大小小的金字塔模型，供试验用。有关“金字塔能”的论文和著作大量地发表、出版。1973年，在美国的华盛顿成立了专门收集各国研究“金字塔能”成果的征集机构。在研究“金字塔能”的书籍中，比较出名的有《大金字塔的秘密》、《金字塔能》、《神秘的金字塔能》、《金字塔的心理动力》等。这些书大多介绍用金字塔及其它形状的模型进行的各种实验和各方面的“科研成果”。一些科学家说，实验的结果表明，把肉食、蔬菜、水果、牛奶等放在金字塔模型内，可保持长期新鲜不腐。现在法国、意大利等国的一些乳制品公司已把这项实验成果运用于生产实践之中，采用金字塔形的塑料袋盛鲜牛奶。据说，比起其它的包装形式，金字塔形内的鲜牛奶存放时间最长。把种子放在金字塔模型内，可加快出芽。断根的农作物栽在模型内的土壤里，可促其继续生长。金字塔形温室里的作物，生长快，产量高。有人建议，为提高葡萄的产量，增加它的含糖量，葡萄棚应搭成正方形，并使葡萄茎正对南北方向，以吸收更多的地磁。把自来水放在金字塔模型内，24小时后取出，称之为“金字塔水”。这种水在塔里所获得的能源被“禁钢”在水分子之中，它有着许多神奇的功效，可放入冰箱或其它潮湿的地方，长期贮藏，以备不时之需。用“金字塔水”泡茶、煮咖啡、冲牛奶、制作清凉饮料，昧更醇；用它烧莱、熬汤，比用普通水昧道更鲜美；每天喝杯“金字塔水”能健胃，助消化，医治神经紊乱；用它洗脸，可使皮肤娇嫩；它能消淤止痛，减轻关节炎患者的痛楚，甚至治好关节炎；它对医治粉刺、黑痣、鸡眼、痈疽、疣肿等皮肤病也有一定的疗效；用“金字塔水”浇灌农作物，可促进作物的茁壮生长，提高产量；用它浇果树、蔬菜和花木，水果和蔬菜的滋味更佳，鲜花尤为缤纷馥郁；摘下的鲜花如插在盛“金字塔水”的花瓶里，可推迟凋谢，延长观赏的时间。但是，最奇妙、最引人入胜的莫过于对人体的试验了。金字塔模型成了治疗许多疾病的医疗器械和无形的灵丹妙药。假若你想在工作时消除久坐的疲劳，保持旺盛的精力，你可以在你办公室的座椅下面放一个小金字塔模型；如果你晚上失眠或睡觉不踏实，就请你在床下放置一个模型；要是你的孩子夜里哭闹，扰得全家不宁，你把他放人金字塔模型内，他会立即安然入睡；假如你患有头痛、牙痛等病痛，或者高血压、疲劳和其它不适，你最好进人金字塔模型稍坐片刻，或者睡上一觉。它能止痛、降压、恢复人体的青春活力、延年益寿，等等。金字塔形是一种简单的几何图形，其模型的制作和试验都很简便。据介绍，可采取底边长12厘米，棱长11.4厘米，高8厘米或底边9厘米，棱长8．55厘米，高6厘米两种比例。模型的大小可根据被试验物情况，从8厘米至2．3米高。试验时一定要对准南北方向，不要把模型靠近墙壁、金属物和电器旁。■寻求谜底所谓的“金字塔能”究竟有没有？它是怎样产生？又是如何引出上述种种神奇的效果？为什么它正好聚集于胡夫殡室的位置上，即塔高三分之一的地方？这是巧合，还是古人已掌握了这种能源？各国的金字塔信徒们正千方百计地寻求它的谜底。他们大多认为，“金字塔能”是当代科学还不能解释的“客观存在着的一种自然现象”。在这个前提下，有的人认为金字塔形状等于一个大镜头或电容器，里面积聚着无名的能源；有的人说金字塔形状能在其内部聚集宇宙射线、磁性震荡和某些未名的射线；有的人设想这种能源是由于某种宇宙的力量和地球引力相结合的产物；有的人推测金字塔形内部产生一种高频震荡，影响着人体的细胞和肌肉，使之处于最佳状态；有的人解释说，不仅是金字塔形状，各种形状和大小的构造物都会在其内部产生一种力场，一种能源。这种特殊的力场或与自然力场相互抵消，或增强或减弱自然力场。几年前，法国工程师杜拜尔在其《形状波》一书中强调指出，各种形状，如圆锥形、球形、正方形、金字塔形，都能通过宇宙射线或阳光改变其内部的宇宙波。金字塔形并不是会在其内部空间产生特殊能场的唯一形状。杜拜尔还说，人的一生都是在各种形状的建筑物中度过的，从一种形状到另一种形状，譬如汽车、影剧院、住房等。他主张应研究建筑物形状对人体的影响，在设计建造房屋时选择对人们健康最有益的几何图形。杜拜尔认为球形和金字塔形的建筑物最有益于身心健康，这两种形状的病房能加速病情的好转。也有人认为圆柱状结构好处多。一些研究者认为，目前人类一生中大部分的时间是在正方形和长方形的建筑物中度过的，而这两种形状不能产生积极和特殊的能源，相反，它们可能产生某种消极的力场，阻隔和破坏周围有利于人类的自然力场。他们呼吁建筑师们认真考虑，在设计住房、办公室、病房等建筑时，改变因循守旧的传统的正方形和长方形形式，使人类得以在更符合身体健康、令人充满活力的建筑形状中工作和生活。■失传的知识“3000多年来。神秘的金字塔能量使法老、国王、学者和科学家们迷惑不解。即使我们目前尚无法找到这种能量的真正码来源……这种神奇的能量仍具有非凡的意义，用户将大受稗益。金字塔将改变人们的生活方式，为人们的健康和能力带来福音，使您更加幸运。”类似这样的一些广告宣传出现后，引起众多家庭对金字塔模拟试验的兴趣，他们纷纷制作了保存苹果、酒类和保险刀片等功用的金字塔商品设备。拥有金字塔设备的人进行了各种实验，他们在模拟的金字塔中睡觉，在里面种植各种植物。这些实验活动为普及科学知识起了推动作用。任何人都能买一个金字塔模型，而且针对某一个科学奥秘进行一种实验。金字塔能量之谜开拓了一八新的领域，传统的科学还未曾涉及过。大部分金字塔能量的探讨都有这样那样的错误，因为它们缺乏必要的实验控制设备。大多数在家进行实验的人也不具备进行严格实验的种种经验。当实验出现好的结果时，他们就认为金字塔模拟实验成功了；反之，他们就会为这种能量冠以各种难以捉摸的特性。比如在食品保存的实验中，实验人品尝意识的不同往往会起决定性的作用。大多数研究金字塔能量的专家都赞同博维和德鲍尔坚持的原则，即小金字塔模型必须放置在模型的中心位置，而且高度必须保持在从底部到顶端的三分之一处，这正是大金字塔中国王墓室的高度。金字塔模型必须面向北磁极，而且还需准备一个指北针，经常调整模型与磁场间的偏差。金字塔能量不同于磁能，但据推想它可能是与地球磁场有关的一种地球的能量。英国一个史前遗址也具有这种至今还没能解释清楚的能量概念。有人认为古代遗址的长期定向作用会使其自身内部形成一种能量中心和导向的网络，他们认为这也许是金字塔能量的起因。金字塔的倡导者认为，古代埃及人懂得如何用金字塔这种形状产生一种奇异的能量，如今这一知识已经失传。但是奇怪的是，他们要求必须把实验用的金字塔对向北磁极，而古代埃及人修建的大金字塔也朝向正北。显而易见，我们还没有发现这些古迹的全部秘密。■未能解开的谜1963年，俄克拉荷马大学的生物学家们断定：已经死了好几千年的埃及公主梅纳，她翅棚如生的躯体上的皮肤细胞，仍具有生命力。最使人毛骨悚然的是埃及考古学家马苏博士宣称，当他经过4个月发掘，在帝王谷下27英尺的地方打开一座古墓石门的时候，一只大灰猫，披着满身尘土，拱着背，嘶嘶叫着，凶猛地向人扑来，几个小时以后，猫在实验室里去世了，然而，它忠实地守卫着主人，守了整整4000年。有的科学家认为：金字塔的结构是一个较好的微波谐振腔体，微波能量的加热效应可以杀菌，并且使尸体脱水，而在这个腔体中，可以充分发挥微波的作用，可是，4000年前的法老，怎么知道利用微波呢？有的科学家认为：任何建筑物都可以根据它们的外部形状而吸收不同的宇宙波，金字塔内的花冈岩石具有蓄电池的作用，它吸收各种宇宙波并加以储存，而金字塔内所产生的那种超自然力量的能，正是宇宙波作用的结果，但是4000年前的法老，怎么能认识宇宙波，并且发现宇宙波与石质的关系呢？这仍然是一个谜。■金字塔时代的来临当今，金字塔的时代仿佛来临了。世界各地的艺术家、建筑师和新时代的金字塔谜们，正寻求赋与古老金塔全新的风貌。华裔建筑师贝聿铭在法国卢浮宫内庭建造了一座20米高、金字塔形的玻璃帐幕建筑。美国的密西根州，有个地方叫“大急流”，那儿有幢了层楼高、金字塔形的某钢架公司办公大楼。在德国下萨克森州的一座小村落，有一所“针刺按摩”的学校，上课的地方是一间用木材、泥土、石板瓦和稻草搭盖，17×17平方米大小的金字塔。据学生们描述，他们能在数个钟头后还保持注意力，并且也能在一天之中感觉到拥有新鲜的活力。不仅如此，连居家的屋主，也感受到家用金字塔模型带来的神清气爽和储藏物品的功效。美国电影女明星葛萝莉亚·史旺生曾说过：“多亏床下那座小金字塔，它振动了我全身细胞，使我感到无比地舒畅。”汉堡市的摩芬比克餐厅老板亚力斯·多纳特说：“我们的金字塔是由透明玻璃及锌铜合金建筑而成，放在塔下的葡萄酒，仅需6个月就可以成熟，若在一般情况下，则需要两年才成熟。”在德国汉堡，有位居民叫拉夫·被得，在他老旧的寓所里，充塞着各式尺寸如塔尖的结构物。所有的结构物，都是由小型的几何状金属线焊铸而成，座垫床周围，围绕着正方形的纤管，从4个角落，4条纤管各自向上延伸，在参禅人定者上方交集。这位工作不忘戴塔帽，曾是电脑专家的3l岁汉堡市民，十分笃信自家金字塔式陈设的功能。“它们能散发出极度的松弛，使思绪达到宁静，且释放出头脑和脏腑的毒素，赐与人们能量。”一座几十厘米高、由金属线管焊铸而成的塔形结构物，有可能产生神奇的力量吗？这是科学的秘密，或是一种幻觉？彼得对不信其道的询问者只是付诸一笑，他解释：“金字塔内部形成了一些磁场，它们振荡人体的内分泌腺，内分泌腺因受到刺激，进而产生最大分泌功效，经由它们制造的激素，赋与控制人体的功能。”

永动机的想法的提出比能量守恒与转化定律的成熟要早

发现过程

　　19世纪中叶发现的能量守恒定律是自然科学中十分重要的定律。它的发现是人类对自然科学规律认识逐步积累到一定程度的必然事件。尽管如此，它的发现仍然是曲折艰苦的和激动人心的。了解能量守恒定律的发现过程，对于理解自然科学发展中理论的积累和形成是有益的。本文简要叙述能量守恒定律的发现过程。
1. 能量守恒定律发现的准备
　　能量守恒定律是联系机械能和热能的定律。不言而喻，在它发现之前人们必须对机械能和热能有较深入的研究。我们现在就这两方面来叙述。
活力与死力的论战
　　1644年笛卡尔（Rene Descartes,1596－1650）在他所著的《哲学原理》中讨论碰撞问题时引进了动量的概念，用以度量运动。1687年牛顿(Isac Newton,1642－1727)在他的《自然哲学的数学原理》中把动量的改变来度量力。与此不同的是莱布尼兹（Gottfried Wilhelm Leibniz,1646－1716）在1686年的一篇论文中抨击笛卡尔，主张用质量乘速度的平方来度量运动，莱布尼兹称之为活力。把牛顿由动量所度量的力也称为死力。莱布尼兹的主张正好和1669年惠更斯关于碰撞问题研究的结论一致，该结论说“两个物体相互碰撞时，它们的质量与速度平方乘积之和在碰撞前后保持不变。”
　　从莱布尼兹挑起争论起，形成了以笛卡尔和莱布尼兹两大派的论争。这场论战延续了近半个世纪，许多学者都参加了论战，并且各有实验佐证。一直到1743年法国学者达朗贝尔（Jean le Rond d'Alembert,1717－1783）在他的《论动力学》中说：“对于量度一个力来说，用它给予一个受它作用而通过一定距离的物体的活力，或者用它给予受它作用一定时间的物体的动量同样都是合理的。”在这里，达朗贝尔揭示了活力是按作用距离力的量度，而动量是按作用时间力的量度。这场争论终于尘埃落定了。活力才作为一个正式的力学名词为力学家们普遍接受。
　　活力虽然为力学家接受了，但是它与力的关系并没有弄清楚。一直到1807年英国学者托马斯·杨（Thomas Young,1773,5,10－1829,5,10）引进了能量的概念，1831年法国学者科里奥利（Gustave Gaspard Coriolis,1792－1843）又引进了力做功的概念，并且在活力前加了1/2系数称为动能，通过积分给出了功与动能的联系，即
　　F=1/2mv2这个式子表示力做功转化为物体的动能。也就是说自然界的机械能是守恒的。
温度计的发明与潜热的发现
　　关于热的精确理论应当从制造温度计开始。从17世纪开始，在意大利有伽利略（Galilei Galileo,1564－1642）等人开始制做温度计。但是由于采用的温标比较不方便，所以后人使用的很少。
　　比较早的实用温标是德国物理学家华伦海（Daniel Gabriel Fahrenheit ，1686-1736)从1714年开始使用水银做温度计，并且不断改进，直到1717年大致确定了现在所称的华氏温标。直到华伦海去世后，科学家才正式确定华氏温标为：以水的沸点为212度，把32度定为水的冰点。所以这样规定，是要尽量使通常的温度避免取负值。
　　摄耳修斯像瑞典天文学家摄耳修斯（Anders Celsius ，1701-1744) 于1742年到1743年发明了摄氏温标，以标准状态下水的结冰温度为零度水的沸点为100度。摄氏温标在1948年被国际度量衡会议定为国际标准。
　　温度计的发明给热学的精确化准备了必要的条件，人们可以用它来测量各种不同条件下物质的温度变化。最早人们并没有把温度和热量区分开来，认为温度就是热量。
　　18世纪50年代，英国科学家布莱克(Joseph.Black，1728—1799)把32°F的冰块与相等重量的172°F的水相混合，结果发现，平均温度不是102°F，而是32°F，其效果只是冰块全部融化为水。
　　布莱克由此作出结论：冰在熔解时，需要吸收大量的热量，这些热量使冰变成水，但并不能引起温度的升高。他还猜想到，冰熔解时吸收的热量是一定的。为了弄清楚这个问题，他把实验反过来作，即观测水在凝固时是否也会放出一定的热量。他把摄氏零下4°的过冷却的水不停地振荡，使一部分过冷却水凝固为冰，结果温度上升了；当过冷却水完全凝固时， 温度上升到摄氏零度，表明水在凝固时确实放出了热量。进一步的大量实验使布莱克发现，各种物质在发生物态变化（熔解、凝固、汽化、凝结）时，都有这种效应。他曾经用玻璃罩将盛有酒精的器皿罩住，把玻璃罩内的空气抽走，器皿中的酒精就迅速蒸发，结果在玻璃罩外壁上凝结了许多小水珠。这说明液体（酒精）蒸发 时要吸收大量的热，因而使玻璃罩冷却了，外壁上才凝结了水珠。
　　布莱克用一个很简单直观的办法来测定水汽化时所需要的热量。他用一个稳定的火来烧一千克零摄氏度的水，使水沸腾，然后继续烧火，直至水完全蒸发掉。他测出使沸腾的水完全蒸发所烧的时间，为使水由0℃升温到沸腾所烧的时间的4.5倍，表明所供热量之比为100∶450。这个实验当然是很粗糙的，所测的数值也有很大的误差；现在的测定表明这个比值为100∶539。布莱克还用类似的方法测出，熔解一定量的冰所需要的热量，和把相同重量的水加热140°F所需要的热量相等（相当于加热77.8℃所需要的热量），这个数值也偏小了一点，正确的数值为143°F（相当于80℃），但在当时，这种测量结果也是很难得的。
　　布莱克基于这些实验事实于1760年开始认识到热量与温度是两个不同的概念，进而在1761年他引入了“潜热”概念。
　　其后，法国科学家拉瓦锡（Antoine-Laurent de Lavoisier，1743－1794）与拉普拉斯（Pierre Simom Laplace,1749－1827）合作在1780年提出了正确测量物质热容量的方法。由于热的精确度量的成熟，1822年法国学者傅里叶（Jean Baptiste Joseph Fourier， 1768～1830）出版了他多年关于热学研究的总结著作《热的解析理论》。
热力机械的发明
　　从远古开始人类就认识到由机械运动可以产生热。无论东方和西方，古代都有钻木取火纪录，这就是把机械运动转变为热的早期实践。不过几千年中一直没有人想到机械能和热能的定量转换问题。直到美国人朗福德(Rumford,Benjamin Thompson,Count，1753-1814) 1798年在慕尼黑注意到，当用镗具钻削制造炮筒的青铜坯料时,金属坯料象火一样发烫，必须不断用水来冷却。朗福德注意到，只要镗钻不停止,金属就不停地发热；如果把这些热都传给原金属，则足可以把它熔化。朗福德的结论是,镗具的机械运动转化为热，因此热则是一种运动形式，而不是以前人们认为的是一种物质。朗福德还试图计算一定量的机械能所产生的热量。这样朗福德首次给出一个我们现在称为热功当量的数值。不过他的数值太高。半个世纪以后,焦耳提供了正确值。
　　提到热能转变为机械能，最早应当提到的是亚力山大的希罗（Hero of Alexandria,约公元62年前后）发明的蒸汽机。这项发明是一个空心球体上面连上两段弯管，当球内的水沸腾时，蒸汽通过管子喷出，这个球就迅速旋转，这是最早的蒸汽机。不过那时只是用于祭神与玩耍而没有实际应用。
　　1712年，英国人托马斯·纽可曼（Thomas Newcomen,1663－1729）发明了大气压蒸汽机。这种机器具有汽缸与活塞， 在工作时, 先把蒸汽导入汽缸， 这时汽缸停止供汽而汽缸内进水, 蒸汽便遇冷凝结为水使汽缸内气压迅速降低，就可以使水吸上来。之后再把蒸汽导入汽缸，进行下一个循环。最初的这种蒸汽机大约每分钟往返十次，而且可以自动工作，使矿井的抽水工作大为便利，所以不仅英国人使用，在德国与法国也在使用。
　　瓦特（James Watt,1736－1819）在18世纪后半叶对蒸汽机进行了改进。其中最重要的改进有两项，一项是发明了冷凝器大大提高了蒸汽机的效率，另一项是发明了离心调速器使蒸汽机速度可自由控制。在瓦特的改进之后蒸汽机才真正在工业上被普遍使用。

永动机的不可能
　　据说永动机的概念发端于印度，在公元12世纪传入欧洲。
　　据记载欧洲最早、最著名的一个永动机设计方案是十三世纪时一个叫亨内考（Villand de Honnecourt）的法国人提出来的。如图所示：轮子中央有一个转动轴，轮子边缘安装着12个可活动的短杆，每个短杆的一端装有一个铁球。
　　随后，研究和发明永动机的人不断涌现。尽管有不少学者研究指出永动机是不可能的，研究永动机的人还是前赴后继。
　　文艺复兴时期意大利伟大学者达 芬奇（Leonardo da vinc，1452－1519）曾经用不少精力研究永动机。可贵的是他最后得到了永动机不可能的结论。
　　与达 芬奇同时代还有一位名叫卡丹的意大利人（Jerome Cardan ，1501-1576），他以最早给出求解三次方程的根而出名，也认为永动机是不可能的。
　　关于永动机的不可能，还应当提到荷兰物理学家司提芬（Simon Stevin，1548 1620）。16世纪之前，在静力学中，人们只会处理求平行力系的合力和它们的平衡问题，以及把一个力分解为平行力系的问题，还不会处理汇交力系的平衡问题。为了解决这类问题，人们把他归结于解决三个汇交力的平衡问题。通过巧妙的论证解决了这个问题。假如你把一根均匀的链条ABC放置在一个非对称的直立（无摩檫）的楔形体上，如图所示。这时链条上受两个接触面上的反力和自身的重力。恰好是三个汇交力。链条会不会向这边或那边滑动？如果会，往哪一边？司提芬想象把楔形体停在空中，在底部由CDA把链条连起来使之闭合，如图，最后解决了 这个问题。在底部悬挂的链条自己是平衡的，把悬挂的部分和上部的链条连起来，斯提芬说：“假如你认为楔形体上的链条不平衡，我就可以造出永动机。”事实上如果链条会滑动，那么你就必然会推出封闭的链条会永远滑下去；这显然是荒谬的，回答必然是链条不动。并且他由此得到了汇交三力平衡的条件。他觉得这一证明很妙，就把图2放在他的著作《数学备忘录（Hypomnemata Mathematica）》的扉页上，他的同辈又把它刻在他的墓碑上以表达敬仰之意。汇交力系的平衡问题解决，也标志着静力学的成熟。
　　随着对永动机不可能的认识，一些国家对永动机给出了限制。如早在1775年法国科学院就决定不再刊载有关永动机的通讯。1917年美国专利局决定不再受理永动机专利的申请。
　　据英国专利局的助理评审员F. Charlesworth称：英国的第一个永动机专利是1635年，在1617年到1903年之间英国专利局就收到约600项永动机的专利申请。这还不包含利用重力原理之外的永动机专利申请。而美国在1917年之后还是有不少一时看不出奥妙的永动机方案被专利局接受。
2. 迈尔的发现与遭遇
　　在前面这些科学研究的基础上，机械能的度量和守恒的提出、热能的度量、机械能和热能的相互转化、永动机的大量实践宣布为不可能。能量守恒定律的发现条件是逐渐成熟了。于是这项发现最早就由迈尔来开头。
　　迈尔（Julius Robert Mayer,1814－1878）是德国的物理学家。大学时学医，但他并不喜欢当医生，他当过随船医生，工作比较清闲。
　　在西方大约从公元4世纪开始有一种大量放血的治疗方法。一次大约要放掉12到13盎司（约合340－370克，有一杯之多）的血，有的则一直放血放到病人感觉头晕为止。这种疗法的根据是，在古代的西方有一种所谓“液体病理”的理论，说人体含有多种液体，如血、痰、胆汁等。这些液体的过多或不足都会致病。放血的作用就是排除多余液体一种措施。中世纪西方的有钱人，特别是那些贵族上层人物、绅士们，还要在一年中定期放血，一般要在春秋各放血一次。放血另一种作用是使女人看上去更好看，这和西方当时的审美观有关，使她们既显得白皙，又不会因为害羞而满脸通红。所以西方的贵妇人也经常放血。迈尔作为一名医生，不用说也是经常使用放血疗法给人治病的。
　　大约是在1840年去爪哇的航行中，由于考虑动物体温问题而对物理学发生了兴趣。在泗水，当他为一些患病的水手放血时，他发现静脉的血比较鲜亮，起初他还误以为是切错了动脉。于是他思考，血液比较红是在热带身体不像在温带那样需要更多的氧来燃烧以保持体温。这一现象促使迈尔思考身体内食物转化为热量以及身体能够做功这个事实。从而得出结论，热和功是能够相互转化的。
　　他又注意到当时许多人进行永动机的实验都以失败而告终，从童年时期就给他留下了深刻的影响。这些使他猜想“机械功根本不可能产生于无”。
　　在1841年9月12日他给友人的信中最早提及了热功当量。他说：“对于我的能用数学的可靠性来阐述的理论来说，极为重要的仍然是解决以下这个问题：某一重物（例如100磅）必须举到地面上多高的地方，才能使得与这一高度相应的运动量和将该重物放下来所获得的运动量正好等于将一磅0℃的冰转化为0℃的水所必要的热量。”
　　1842年3月，迈尔写了一篇短文《关于无机界的力的看法》寄给了《药剂学和化学编年史》的主编、德国化学家李比希（Justus von Liebig,1803－1873），李比希立即答应使用这篇文章。机械的热功当量在这篇文章中得到第一次说明。文中说：“人们发现，一重物从大约365米高处下落所做的功，相当于把同重量的水从0℃升到1℃所需的热量。”他的文章发表于1842年5月。
　　迈尔是最早进行热功当量实验的学者，在1842年，他用一匹马拉机械装置去搅拌锅中的纸浆，比较了马所做的功与纸浆的温升，给出了热功当量的数值。他的实验比起后来焦耳的实验来，显得粗糙，但是他深深认识到这个问题的重大意义，并且最早表述了能量守恒定律。他在1842年底给友人的信中说：“我主观认为，表明我的定律的绝对真理性的是这种相反的证明：即一个在科学上得到普遍公认的定理：永动机的设计在理论上是绝对不可能的（这就是说，即使人们不考虑力学上的困难，比方说摩擦等等，人们也不可能成功地由思想上设计出来）。而我的断言可以全部被视为从这种不能原则中得出的纯结论。要是有人否认我的这个定理，那么我就能立即建造一部永动机。”
　　迈尔的论文没有引起社会重视，为了补足第一篇论文没有计算、过于简要的缺点，他写了第二篇论文，结果如石沉大海，没有被采用。他论证了太阳是地球上所有有生命能与非生命能的最终源泉。
　　后来亥姆霍兹与焦耳的论文相继发表，人们将能量守恒定理的发明人归于亥姆霍兹与焦耳。而他的论文既早又系统，却不仅得不到承认，而且还招来了一些攻击文章。再加1848年，他祸不单行，两个孩子夭折、弟弟又因参加革命活动受牵连。1849年，迈尔从三楼跳下，从此成为重残，而后又被诊断为精神分裂，送入精神病院，医生们认为他经常谈论的那种新发现，是一种自大狂的精神病症状。
　　1858年亥姆霍兹阅读了迈尔1852年的论文，并且承认迈尔早于自己影响很广的论文。克劳修斯也认为迈尔是守恒定律的发现者。克劳修斯把这一事实告诉了英国声学家丁铎尔（John Tyndall，1820-1893），一直到1862年由于丁铎尔在伦敦皇家学会上系统介绍了他的工作，他的成就才得到社会公认。1860年迈尔的早期论文翻译成英文出版，1870年之迈尔被选为巴黎科学院的通讯成员，并且获得了彭赛列奖（Prix Poncelet）。之后迈尔的命运有很大的改善。
3. 亥姆霍兹与焦耳的工作
亥姆霍兹与他的的《论力的守恒》
　　亥姆霍兹（Hermann von Helmholtz,1821－1894）出生在一个德国的穷教员家里，中学毕业后在军队服役8年，取得公费进入在柏林的王家医学科学院。1842年亥姆霍兹获得了博士学位。1845年他参加了由年轻的学者组织的柏林物理学协会，之后他经常参加协会活动，除作军医之外他还研究一切他感兴趣的问题。
　　1847年7月23日他向物理学协会作了题为《论力的守恒》的著名报告。报告后，他将文章交给《物理学编年史》的编辑，不料又和6年前迈尔的稿件一样的命运，编辑以没有实验事实而拒绝刊登。后来他将这篇论文作为小册子在另一家有名的出版社出版了。文章的结论与1843年焦耳的实验完全一致，很快就被人们称为“自然界最高又最重要的原理”。时间仅差数年，又由于有有名的出版社出版，他与迈尔的命运完全不同。后来英国学者开尔文采用了杨所提出的能量的概念，采用“势能”代替“弹力”，以“动能”代替“活力”，使在力学中延续了近200年的概念上含混不清的情况得到改变。
　　关于亥姆霍兹值得介绍的是他在德国科学家发展中所起的组织作用。1870年，他的老师马格努斯（Heinrich Gustav Magnus,1802－1870），德国最早的物理研究所所长，逝世了。当时还是副教授的亥姆霍兹继任为所长。那时，德国的科学研究水平，比起英国与法国要落后得多。不久普法战争结束，德国从法国得到一大笔赔款，德国的经济状况有所改善，亥姆霍兹得到了300万马克的经费去筹建新的研究所，经过5年的努力新研究所建成。这个研究所后来吸引了大批优秀的年轻学者，而且它的研究课题同工业的发展紧密联系，后来形成德国科学研究的一个十分好的传统。在研究所的支持者中有德国的大企业家、大发明家西门子（Sir William Siemens,1823－1883）他与亥姆霍兹是柏林物理协会的第一批会员，是老朋友。亥姆霍兹担任德国物理协会会长达数十年之久。被人称为“德国物理的宰相”。
焦耳的热功当量实验
　　焦耳（James Prescott Joule,1818－1889）是一位英国富有的酿造商之子，他的经济条件可以提供他终生做研究工作。焦耳自幼身体虚弱，脊柱曾受过伤，因此他一心读书研究，他父亲为他提供了一个家庭实验室。1835年他认识了曼彻斯特大学的教授道尔顿，受到过后者的指导，焦耳的成功主要是靠自学的。焦耳对数学的知识很少，他的研究主要是靠测量。 1840年他经过多次测量通电的导体，发现电能可以转化为热能，并且得出一条定律：电导体所产生的热量与电流强度的平方、导体的电阻和通过的时间成正比。他将这一定律写成一篇论文《论伏打电生热》。
　　后来焦耳继续探讨各种运动形式之间的能量守恒与转化关系，1843年他发表了论文《论水电解时产生的热》与《论电磁的热效应和热的机械值》。特别在后一篇论文中，焦耳在英国学术会议上宣称：“自然界的能是不能毁灭的，那里消耗了机械能，总能得到相当的热，热只是能的一种形式。”
　　此后焦耳不断改进测量方法，提高测量精度，最后得到了一个被称为“热功当量”的物理常数，焦耳当时测得的值是423.9 千克米/千卡。现在这个常数的值是418.4。后人为纪念他，在国际单位制中采用焦耳为热量的单位，取1卡=4.184焦耳。
4. 小结
　　只有在功与能的概念变得清晰、热量于温度能够区分，同时对它们能够精确量度，也只有热力机械的走向实用为人们所熟悉，并且在大量永动机的失败条件下，能量守恒定律发现的条件才趋于成熟。
　　即使这样，人们对先知先觉者的理解也是相对缓慢的。迈尔的遭遇就说明这一点。
能量守恒定律的重要性
　　能量守恒定律至今仍然是力学乃至整个自然科学的重要定律。不过它仍然会发展。1905年爱因斯坦（Albert Einstein，1879-1955）发表了阐述狭义相对论的著名论文《关于光的产生和转化的一个启发性的观点》中揭示了质能守恒定律，即在一个孤立系统内，所有粒子的相对论动能与静能之和在相互作用过程中保持不变，称为质能守恒定律。