《民科狂想录》之一

有人问：能量是什么？
我张口结舌不知怎么答。
那人又问：是否存在能子？
这个问题倒是简单，我答：不存在。当然，我们可以按质能公式把宇宙全部质量能量化，但这于能源课题而言，有意义么？

对于地球人来说，更关心的是可被利用的能量，也就是能源。

目前来说，地球上目前用的绝大部分能源还是来自太阳，太阳能及其转化的形式，包括远古时代保存下来的生物化石能源，水力，风能等，核能目前利用率还不高。不论太阳能及其转化形式的利用，还是核能的利用，都是把波长短的能量耗散为波长长的，核能利用是把一部分质量转化为能量，按波粒二象性，有质量的物体波长远小于无质量的（电磁波、光子），所以核能的利用是一种耗散这是毫无疑问的，太阳能也是，从太阳到地球的光平均波长小于地球在宇宙中辐射出去的。

热力学第二定律换种表达方式就是：在没有外力的情况下，单位空间内平均波长总趋向于增加（有静质量物质分布趋于离散，短波能量被有静质量的物质耗散）。

（分子热力学对热力学第二定律的证明方式是：粒子之间碰撞，除了质量相等时矢量速度交换，其他情形下碰撞的粒子速度趋于平均）。

人类对能源的利用，经上述过程抽象，实际上就是一个卡诺机：波长平均化过程中波长较短方损失的能量被利用（比如转化为电能）的越多，那么效率就越高。

在继续讨论之前，我们可以做两个理想实验：

1.一艘船从下游向上游开，能否从河水中获得动力？答案是当然可以，可以抛锚时蓄能，蓄满后往上开，蓄能用完后再抛锚。

2.一根包裹绝热材料的环形管与地面垂直，底端与顶端暴露空气中并有温差电耦发电装置，底端与顶端温差大约一度，环内有数十个储热单元会随着环内圈的运动而转动（由于环质量均匀，因此此种运动耗能可忽略），储热单元以高比热、快速导热物质制备。每个储热单元到达底部或顶部后停留一会儿，待与环境温度（接近）一致后再运 动。理论上，这个装置是可以发电的，因为环境肯定存在温差（一般房间不同高度存在温差）。

这两个理想实验，在于打破环境的连续性，使能量状态转换失去记忆性，并利用这样的特性发电。

我们也可以这样理解能量转换的非记忆性：煤炭在氧化（燃烧）释放热量之前，并不与环境发生能量交换，因为燃烧前的煤炭和环境温度是一样低的。

破坏能量状态转换过程的时空及工作物质的连续性，我们可以发掘出来很多能源。

比如说：夏天从南极拖座冰山过来，一边可以用冰山融化时的冷水与夏天环境温度的温差发电，还连沿海城市淡水问题也解决了（据说这种方法拖冰山主要成本在融化冰山所耗能源上，改耗能为发电，可以让冰山淡水很便宜）。