一、迈尔对能量守恒与转化定律的研究与表述

历史上一般认为最早发现能量守恒与转化定律的是德国人迈尔．他从事有关能量守恒与转化问题的研究是从对生理现象的分析开始的．他把有机体的化学过程和无机的物理现象联系起来，从而产生了热和机械运动有一定当量关系的思想．1842 年迈尔发表了第一篇论文《论无机自然界的力》，在这篇论文中涉及到能量守恒与转化定律的有下列几方面：一是定义了“力”（即能量）的质的转化而在量上的守恒．他认为：“能量是不灭的，能转化的无重量的实体”．二是列出了重力场中的能量守恒定律

mgh = 1 mv²．三是确立了能量之间数值上的当量关系的概念和确定热

的机械当量的数量关系．他所计算出的热功当量值为 365 千克力·米/千

卡．迈尔在 1845 年的文章中研究了能量的五种形式、运动的五种形式．并

进而描绘了运动转化的 25 种情况，作出了否定热质和其他的无重量的物质的结论．迈尔还把自然力（能量）的守恒与转化原理推广到生物机体中，指出了在机体内发生着化学能转化为自然能量的复杂过程，并说明地球上的各种能量都是太阳供给的，如植物把太阳的光和热转化为化学能，动物通过消化食物又把这种化学能转化为体热和肌肉运动的机械能．他研究了太阳能的来源问题，提出光辐射伴随着质量的损失，以及太阳质量的变化对行星运转周期的影响等．

尽管迈尔对能量守恒与转化定律作出了杰出的贡献，但迈尔的工作不仅没有得到应有的评价，反而遭到了一些粗暴、侮辱性的攻击，加上他两个孩子夭亡，迈尔在沉重打击下曾于 1849 年跳楼企图自杀而留下终生残疾，但他还是以足够的力量写出了《论热的机械当量》的小册子，以明确的论证保护了自己的优先权，并进一步发展了关于能量普遍不灭性和严格可转换性原理，并且大胆地完整地把这个原理推广到化学、天文学和生命进程中去．在 1878 年他逝世前，终于亲眼看到了人们给予他的尊敬和荣誉，这是因为能量守恒与转化定律是根据一系列完全不同的事例而得到普遍承认的结果．