能量守恒定律

恩格斯

在自然科學(xué)中這同一個(gè)定律現(xiàn)在有兩種表達(dá)方式，一種是亥姆霍茲的力的守恒定律，另一種是更新的更確切的能量守恒定律。我們以后可以看到，這兩種表達(dá)法中的每一種所表示的正好是另一種的對(duì)立面，而且它們當(dāng)中的每一種都只表達(dá)了關(guān)系的一個(gè)方面。

如果兩個(gè)物體相互作用，致使其中的一個(gè)或兩個(gè)發(fā)生位置變動(dòng)，那么這種位置變動(dòng)就只能是互相接近或互相分離。這兩個(gè)物體不互相吸引，就互相排斥?；蛘呷缌W(xué)上所說的，在這兩個(gè)物體之間起作用的力是有心力，即沿著它們的中心點(diǎn)所聯(lián)結(jié)起來的直線的方向起作用的力。不管許多運(yùn)動(dòng)看起來多么復(fù)雜，上述情形都在宇宙中發(fā)生著，不斷地和絕無例外地發(fā)生著，這在我們今天看來已經(jīng)是不言自明的了。如果設(shè)想兩個(gè)相互作用的物體在相互作用時(shí)不受第三個(gè)物體的任何妨礙或影響，而這種作用不是沿著最短的和最直接的路線發(fā)生，即沿著聯(lián)結(jié)兩個(gè)物體的中心點(diǎn)的直線發(fā)生，那么這在我們看來是很荒謬的。大家知道，亥姆霍茲（《論力的守恒》1847 年柏林版第1 節(jié)和第2 節(jié)）用數(shù)學(xué)方法也證明了：有心作用和運(yùn)動(dòng)量的不變性是互為條件的，如果設(shè)想存在著不同于有心作用的作用，那就會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)可以創(chuàng)造或消滅的結(jié)論。所以一切運(yùn)動(dòng)的基本形式都是接近和分離，收縮和膨脹——一句話，是吸引和排斥這一古老的兩極對(duì)立。

應(yīng)當(dāng)明確指出：吸引和排斥在這里不是被看作所謂“力”而是被看作運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)單形式。康德早就把物質(zhì)看作吸引和排斥的統(tǒng)一。至于“力”究竟是怎么一回事，我們到時(shí)候?qū)?huì)看到。

一切運(yùn)動(dòng)都在于吸引和排斥的相互作用。然而運(yùn)動(dòng)只有在每一個(gè)吸引被另一處的相應(yīng)的排斥所抵償時(shí)，才有可能發(fā)生。否則一方會(huì)逐漸勝過另一方，運(yùn)動(dòng)最后就會(huì)停止。所以，宇宙中的一切吸引和一切排斥，一定是互相平衡的。于是，運(yùn)動(dòng)既不能消滅也不能創(chuàng)造的定律，就采取這樣的表達(dá)方式：宇宙中的每一個(gè)吸引運(yùn)動(dòng)，都必定由一個(gè)相等的排斥運(yùn)動(dòng)來補(bǔ)充，反過來也是這樣；或者如古代哲學(xué)早在自然科學(xué)中提出力的守恒定律或能量守恒定律以前所說的，宇宙中一切吸引的總和等于一切排斥的總和。

【題解】

本文選自恩格斯撰寫的《自然辯證法》中“關(guān)于各門科學(xué)的辯證內(nèi)容”。標(biāo)題為編者所擬。恩格斯為了讓自然科學(xué)從形而上學(xué)的束縛中解脫出來，去除自然科學(xué)中的形而上學(xué)思維方式，從而樹立自然科學(xué)中辯證思維方式的權(quán)威，決定以辯證思維方式來矯正自然科學(xué)的形而上學(xué)走向。為了完成這個(gè)任務(wù)，恩格斯試圖用辯證思想來理解當(dāng)時(shí)自然科學(xué)領(lǐng)域最為重要的三大發(fā)現(xiàn)——細(xì)胞學(xué)說、能量轉(zhuǎn)化定律、達(dá)爾文進(jìn)化論。

對(duì)于能量守恒定律，恩格斯認(rèn)為，當(dāng)時(shí)的自然科學(xué)中這同一個(gè)定律現(xiàn)在有兩種表達(dá)方式，即力的相互作用和能量的守恒，他指出兩者是對(duì)同一個(gè)問題的相互對(duì)立的觀點(diǎn)。在選文中，恩格斯試圖用“力”來解釋“運(yùn)動(dòng)”，并提出吸引和排斥不是被看作所謂“力”而是被看作運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)單形式，一切運(yùn)動(dòng)都在于吸引和排斥的相互作用。為了論證這個(gè)觀點(diǎn)，恩格斯用能量守恒來解釋宇宙中的一切吸引和一切排斥，一定是互相平衡的。這樣，能量守恒也就成了物質(zhì)永恒運(yùn)動(dòng)的根據(jù)。

在后文中，恩格斯還試圖用自然科學(xué)的大量事實(shí)表明，不管是天體運(yùn)行、分子運(yùn)動(dòng)，還是生命代謝的任何運(yùn)動(dòng)形式都是在一定條件下由其他運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)化而來的，而且在另一條件下也必然轉(zhuǎn)化為其他運(yùn)動(dòng)形式。正因?yàn)槿绱?，自然界才處于永恒的運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)化之中。這一系列的推論，都是建立在能量守恒的基礎(chǔ)之上的。所以說，對(duì)于能量守恒的辯證化解釋，是恩格斯構(gòu)建自然辯證法的重要組成部分。（王縱橫）