支配物質和能量相互作用的能量定律,如物理宇宙中從一個物體到另一個物體的熱量傳遞,最基本的定義是熱力學三定律和愛因斯坦發現的狹義和廣義相對論。物理學本身就是建立在這些定律之上的,以及艾薩克·牛頓(Isaac Newton)定...
支配物質和能量相互作用的能量定律,如物理宇宙中從一個物體到另一個物體的熱量傳遞,最基本的定義是熱力學三定律和愛因斯坦發現的狹義和廣義相對論。物理學本身就是建立在這些定律之上的,以及艾薩克·牛頓(Isaac Newton)定義的、于1687年首次發表的解釋所有物質相互作用的基本運動定律。20世紀初開始出現的量子力學領域也闡明了亞原子尺度下能量定律的特殊情況,許多現代文明都是在這種情況下形成的2011年成立。

能量定律為聚變反應和核動力的研究打開了大門。熱力學第一定律闡明的能量定律的一個基本原則是,能量既不產生也不毀滅。所有形式的能量,如光能或聲能都可以改變在19世紀中期,這一點首先由英國先驅物理學家詹姆士·焦耳的工作揭示出來。在對物質和能量關系的本質進行了十年思考之后,阿爾伯特·愛因斯坦于1905年發表了著名的E=MC2公式,它說物質和能量都是同一事物的不同版本,也可以相互轉化。因為方程中指出能量(E)等于質量(M)乘以光速的平方(C2),它實際上是說,如果你有足夠的能量,你可以把它轉化成質量,如果你足夠加速質量,你可以把它轉化為能量。

阿爾伯特·愛因斯坦得出結論,物質可以轉化為能量熱力學第二定律定義了能量定律,它指出,在任何使用能量的活動中,能量的潛力都會降低,或者它越來越不可用于進一步的工作。這反映了熵原理,并解釋了當熱量或光逃逸到周圍環境中時,能量的去向,熵是指高濃度的能量,如燃料燃燒前的能量,最終以廢熱的形式擴散到太空中,無法回收。它與熱力學第一定律相一致,因為能量沒有被破壞,但失去了獲取能量的途徑1906年,德國化學家沃爾特·能斯特(Walther Nernst)的研究闡明了熱力學第三定律,它揭示了在存在零能量的空間或物質區域是不可能的,這就支持了熱力學第一定律和第二定律,即在一定程度上,能量在空間或物質中總是可用的,即使它不能用于有用的工作。愛因斯坦對我們對能量定律的理解的更新使許多現代人可能的技術,比如核能。還有,牛頓運動定律向科學家和工程師們展示了如何利用物質和能量之間的關系來產生將衛星送入軌道或將空間探測器送入附近行星所需的力和軌道。量子力學有助于理解如何利用和轉移能量來創造技術例如激光器、晶體管是所有計算機系統的基礎,以及先進的醫療設備,如磁共振成像(MRI)。。