三、焦耳的贡献

在迈亚进行实验的同时，著名的物理学家焦耳（1818～1889 年）也在研究机械能转换成热能这个问题。他也发现，虽然物体的机械能可以转换成热能，但能量的总和仍然保持恒定。为了证实自己发现的这一规律，他还制造了一个测定能量的装置，用来确定机械能与热能之间转换的准确比率。在这个装置中，他使一个叶轮在盛有水的容器中旋转，用来产生热量。

焦耳从 1843 年一直实验到 1847 年，整整花了 5 个年头，详细研究和证明了机械能和热能之间的转换关系。

也是在 1847 年，德国科学家赫尔姆霍茨也发表了与迈亚和焦耳两人的观点一致的论文，说明能量守恒这一规律。

迈亚的观点在经过多年冷落之后，终于受到了科学界的承认。迈亚一直活到了 1878 年，终于享受到了自己种下的成功之果的甘甜与欢乐。虽然从燧人氏起就早已知道机械能变热能的现象，但一直只知其然，不知其所以然。兰福特、迈亚、焦耳的研究，说明了能量的守恒，也证明了能量的转换。这是在能源的开发和利用上提出的重要理论根据。

拿“热”来说，实验证明，热的确不是一种什么可以“流动”的物质， 事实上也没有所谓“热素”的存在，热是一种能，是运动的一种形态。

比方说，冷钻头钻冷炮筒，相互进行了激烈地、不断地反复摩擦，摩擦可以生热。摩擦是机械作用，这是机械能转换为热能。

比方说，燃烧木柴可以生热，燃烧是化学作用，这是化学能转换为热能。

比方说，我们还能体会到，白炽电灯在发光时，灯泡也会变热，这是电流的作用，是电能转换为热能。

同样，我们还可以看到，热能也能转换为机械能、化学能和电能等等。这样，人们的思想认识就开阔了：能是可以互相转化的。

自从人们从理论上认识了这个自然规律以后，对于能的开发利用就进入了自觉而又广泛的领域——当意识到某种情况下蕴藏着某种能源时，就可以想出各种方法，使能量加以转换，通过转换得到另一种形式的能去为人们做功、干活。人们不再停留在像从蒸汽机得到动力那样，只依靠热能去推动机器做功，只停留在利用热能转换为机械能。

不，人们由此开阔了广泛的能源开发利用的领域，这就是我们在前面曾经接触到和主要在下面将陆续讲到的，对风能、潮汐能、波浪能、电能、太阳能、地热能、氢能以及能源材料的开发利用，甚至连垃圾也能加以转换为能源。

那是一幅幅极其诱人的美好图象。