在物理学中,E还可以衡量物体做功的能力,它代表的就是能量。能量有各种不同的形式,衡量移动的物体可以用动能,储存在场中的能量是势能,燃烧的物体可以释放化学能……
17到18世纪,在经典物理学体系中,许多著名科学家都已经认识到机械能之间可以相互转化。对能量认识的一个重要突破来自19世纪。19世纪中叶起,詹姆斯·焦耳先开始研究电流的热效应,这为揭示各类能量的等价性和能量守恒定律奠定了基础。随后,焦耳利用更精密的焦耳装置进行了一系列实验,表明物体重力势能的减少等于通过摩擦而获得的内能的增加,并提出热功当量的概念。在这个过程中,人们逐渐建立起了一种对能量的关键认识——机械能与热能可以相互转化,而能量不会凭空产生,也不会消失,它只能从一种形式变成另一种形式,它遵循能量守恒定律。
进入20世纪后,对能量的认识的另一次飞跃来自爱因斯坦。1905年,爱因斯坦在提出物体的等价能量可以由质量和光速(~3×108m/s)计算得出,这揭示出了质量与能量的本质,它就是著名的质能方程:E = mc2。
杨氏模量
《生活大爆炸》中出现过这样一个非常有意思的片段,霍华德想用工程学问题难住总是看不上工程学的谢耳朵,他问耳朵:“如何量化材料的强度?”耳朵轻松回答:“杨氏模量。”兰呆让霍华德的问题再难一些,但霍华德说“这已经是个很难的问题了”。
图片来源:《生活大爆炸》
虽然这是在调侃工程学,但在工程师的眼中,E确实是一种衡量材料弹性的参数,也就是杨氏模量。
杨氏模量以博学家托马斯·杨命名,他在1807年首次正式描述并定义了杨氏模量的概念(虽然他并非第一位运用这一概念的科学家)。杨氏模量是材料的一种属性,它将弹性材料所受的应力和应变联系在一起。用最简单的方式理解,在一定的限度内,材料在受到拉力时会伸长,这种拉伸的力度与长度的变化关系就由杨氏模量控制。虽然说它是工程学里最难的问题可能言过其实了,但说它是最重要的参数之一应该不为过。
封面&插图设计:全能的雯雯子
参考来源:
https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/HistTopics/e/
https://www.gresham.ac.uk/lectures-and-events/the-story-of-e
https://www.docsity.com/en/news/entertainment/howard-sheldon-tug-war-physicists-engineers-lot-offer/
https://www.aps.org/programs/outreach/history/historicsites/millikan.cfm
原标题:eeeeEEE
来源:原理