能量是什么？你真的能说清吗？

今天，我将会给你介绍恒星主题展厅里的第三个相关展品——能量！

其实，能量和物质很像，也是一个我们既熟悉又感到有点陌生的词儿。

我们经常听到这样的说法：“今天又是能量满满的一天！”或者吃一口喜欢的小零食、喝一口甜甜的饮料，感觉就能给自己“充满能量”。能量这个词，我们天天挂在嘴边，算得上是非常熟悉了。但是，如果我让你仔细想一想，能量到底是什么呢？嘿嘿，我想，绝大多数人可能还真有点儿答不上来。

什么是能量？简单来说呀，能量，就是一种能让自己或者其他东西活动起来的能力。

我给你举个例子你就明白了。想想看，玩具枪里面的弹簧。在没有给玩具枪上膛的时候，弹簧是松松垮垮的，很放松的状态，对不对？这时候你把一颗塑料子弹放进枪膛里，小小的子弹会乖乖地待在那儿，什么也不会发生。但是，只要你“咔嚓”一下给玩具枪上了膛，枪里面的弹簧就会被使劲压紧。这个时候，被压紧的弹簧就拥有了能量！

为什么说被压紧的弹簧就有了能量呢？因为它有了把塑料子弹“嗖”地一下弹飞出去的本领！它可以改变塑料子弹的运动状态。所以，被压紧的弹簧是有能量的。

而且，在这个过程里，你可能还会注意到能量的一个特别有意思的特点——它呀，是可以在不同的东西之间跑来跑去，也就是它是可以“传递”的。

你想想，给玩具枪上膛的时候，增加的能量是从哪里来的呢？没错，是你的手传递过来的！当你扣动玩具枪的扳机，“砰”的一声，弹簧会把塑料子弹给弹飞出去，同时，弹簧自己也会从紧绷绷的状态一下子变回放松的状态。

你看，弹簧的能量释放出去了，这些释放出来的能量就传递给了那颗小小的塑料子弹。

塑料子弹飞在空中，它是不是也有能量了？当然有！因为它也有了让其他东西运动起来的本领。比如，如果这颗飞行的子弹撞到了一个放在桌子上的空塑料瓶，它就能把那个塑料瓶给撞倒！

所以你看，能量这个小调皮，总是喜欢从一个物体转移到另一个物体上，或者从一种形态“变身”成另一种形态。但是，不管它怎么转移，怎么变身，在一个封闭的系统里，能量的总量是不会增加，也不会减少的。这就叫做“能量守恒定律”。这可是咱们整个宇宙里最基本、最不可能被违背的规律之一！

说到这里，有些特别爱思考的同学可能会问了：“汪老师，能量守恒定律真的任何时候都不会被打破吗？”嗯，这个问题问得非常好！科学家们发现，在咱们这个宇宙里，能量守恒定律几乎可以说是无处不在的真理。不过呢，在两个非常极端的情况下，能量守恒定律看上去好像会遇到一点小小的“挑战”，或者说变得有些奇特。

这个我们以前介绍过，第一种情况，是最小尺度上的量子涨落。其中，从某种意义上来讲，量子涨落都不算是违背了能量守恒，因为它凭空产生出来的能量极小，存在的时间还极短，因为它们太短暂了，几乎来不及对周围造成什么影响，我们也无法利用。

第二种情况，则是最大尺度上的宇宙大爆炸了。我们整个宇宙里的所有能量，都是在宇宙大爆炸的瞬间产生的。这些能量是哪里来的，我们根本不知道，所以只能认为它们是凭空产生的。所以你看，这更像是关于“能量起源”的问题，而不是说能量守恒定律在宇宙诞生后就不管用了。

总之呢，在宇宙大爆炸之后，我们现在整个宇宙里的能量，总量就固定下来了。打个比方，就像是被密封在一个巨大生态瓶子里的水。在这个巨大瓶子里面，水可以变成水汽，飘到空中变成云，再变成雨落下来，冬天还会结成冰、凝成雪。水的形态可以千变万化，但是瓶子里的水，总共就那么多，绝对不会增加，也不会减少。宇宙中的能量也是这样！

我们前面介绍过，物质通常有固态、液态、气态这几种形态，如果再深入一点，还有等离子态、夸克汤。