энергии взаимодействия системы с окружающими телами. При переходе системы из одного состояния в другое изменение энергии не зависит от того, каким способом (в результате каких взаимодействий) осуществляется переход. Причина этого заключается в том, что энергия — однозначная функция состояния системы. Изменение энергии в системе происходит при совершении работы и при передаче системе некоторого количества теплоты.

  Сохранение энергии связано с однородностью времени, т. е. с тем фактом, что все моменты времени эквивалентны и физические законы не меняются со временем (см. Симметрия в физике). Закон сохранения механической энергии установлен Г. В. Лейбницем (1686), а Э. с. з. для немеханических явлений — Ю. Р. Майером (1845), Дж. П. Джоулем (1843—50) и Г. Л. Гельмгольцем (1847). В термодинамике Э. с. з. носит название первого начала термодинамики .

  До создания А. Эйнштейном специальной теории относительности (1905) законы сохранения массы и энергии существовали как два независимых закона. В теории относительности они были слиты воедино в Э. с. з. См. также Сохранения законы .

  Лит.: Энгельс Ф., Диалектика природы, Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 20; Ленин В. И., Материализм и эмпириокритицизм. Полн. собр. соч., 5 изд., т. 18; Майер Р., Закон сохранения и превращения энергии. Четыре исследования. 1841—1851, М. — Л., 1933; Гельмгольц Г., О сохранении силы, пер. с нем., 2 изд., М. — Л., 1934; Планк М., Принцип сохранения энергии, пер. с нем., М. — Л., 1938; Лауэ М., История физики, пер. с нем., М., 1956; Вигнер Е., Этюды о симметрии, пер. с англ., М., 1971.

  Г. Я. Мякишев.

Эне'ргия (от греч. enérgeia — действие, деятельность), общая количественная мера движения и взаимодействия всех видов материи. Э. в природе не возникает из ничего и не исчезает; она только может переходить из одной формы в другую (см. Энергии сохранения закон ). Понятие Э. связывает воедино все явления природы.

  В соответствии с различными формами движения материи рассматривают различные формы Э.: механическую, электромагнитную, ядерную и др. Это подразделение до известной степени условно. Так, химическая Э. складывается из кинетической энергии движения электронов и электрической энергии взаимодействия электронов друг с другом и с атомными ядрами. Внутренняя Э. равна сумме кинетической Э. хаотического движения молекул относительно центра масс тел и потенциальных Э. взаимодействия молекул друг с другом. Э. системы однозначно зависит от параметров, характеризующих состояние системы. В случае непрерывной среды или поля вводятся понятия плотности Э., т. е. Э. в единице объема, и плотности потока Э., равной произведению плотности Э. на скорость ее перемещения.

  В относительности теории показывается, что Э. Е тела неразрывно связана с его массой т соотношением Е = тс² , где с — скорость света в вакууме. Любое тело обладает Э.; если т_о — масса покоящегося тела, то его Э. покоя E_o = т_о с² , эта энергия может переходить в другие виды Э. при превращениях частиц (распадах, ядерных реакциях и т. д.).

  Согласно классической физике, Э. любой системы меняется непрерывно и может принимать любые значения. Согласно квантовой теории, Э. микрочастиц, движение которых происходит в ограниченной области пространства (например, электронов в атомах), принимает дискретный ряд значений. Атомы излучают электромагнитную Э. в виде дискретных порций — световых квантов, или фотонов (см. Квантовая механика ).

  Э. измеряется в тех же единицах, что и работа : в системе СГС — в эргах , в Международной системе единиц (СИ) — в джоулях ; в атомной и ядерной физике и в физике элементарных частиц обычно применяется внесистемная единица — электронвольт .