「新浪科技综合」e是什么？新浪科技综合2020-08-06 16:31:150阅( 二 )
随后 ， 詹姆斯·麦克斯韦的数学表达又让人们又意识到 ， 场不仅仅是一种描述工具 ， 它虽然看不见、摸不着 ， 却真实存在于时空之中 ， 像一双无形的“手” ， 与周围的物体发生着作用 。 电场（还有磁场）是四大基本力之一的电磁力的表现形式 ， 电场可以通过电荷或磁场变化产生 ， 高斯定理将电荷的分布与电场的产生联系在一起 ， 而法拉第电磁感应定律则可以描述电场和磁场的变化关系 。
能量
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图6/9在物理学中 ， E还可以衡量物体做功的能力 ， 它代表的就是能量 。 能量有各种不同的形式 ， 衡量移动的物体可以用动能 ， 储存在场中的能量是势能 ， 燃烧的物体可以释放化学能……
17到18世纪 ， 在经典物理学体系中 ， 许多著名科学家都已经认识到机械能之间可以相互转化 。 对能量认识的一个重要突破来自19世纪 。 19世纪中叶起 ， 詹姆斯·焦耳先开始研究电流的热效应 ， 这为揭示各类能量的等价性和能量守恒定律奠定了基础 。 随后 ， 焦耳利用更精密的焦耳装置进行了一系列实验 ， 表明物体重力势能的减少等于通过摩擦而获得的内能的增加 ， 并提出热功当量的概念 。 在这个过程中 ， 人们逐渐建立起了一种对能量的关键认识——机械能与热能可以相互转化 ， 而能量不会凭空产生 ， 也不会消失 ， 它只能从一种形式变成另一种形式 ， 它遵循能量守恒定律 。
进入20世纪后 ， 对能量的认识的另一次飞跃来自爱因斯坦 。 1905年 ， 爱因斯坦在提出物体的等价能量可以由质量和光速（~3×108 m/s）计算得出 ， 这揭示出了质量与能量的本质 ， 它就是著名的质能方程：E = mc2 。
杨氏模量
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图7/9《生活大爆炸》中出现过这样一个非常有意思的片段 ， 霍华德想用工程学问题难住总是看不上工程学的谢耳朵 ， 他问耳朵：“如何量化材料的强度？”耳朵轻松回答：“杨氏模量 。 ”兰呆让霍华德的问题再难一些 ， 但霍华德说“这已经是个很难的问题了” 。
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图8/9虽然这是在调侃工程学 ， 但在工程师的眼中 ， E确实是一种衡量材料弹性的参数 ， 也就是杨氏模量 。
杨氏模量以博学家托马斯·杨命名 ， 他在1807年首次正式描述并定义了杨氏模量的概念（虽然他并非第一位运用这一概念的科学家） 。 杨氏模量是材料的一种属性 ， 它将弹性材料所受的应力和应变联系在一起 。 用最简单的方式理解 ， 在一定的限度内 ， 材料在受到拉力时会伸长 ， 这种拉伸的力度与长度的变化关系就由杨氏模量控制 。 虽然说它是工程学里最难的问题可能言过其实了 ， 但说它是最重要的参数之一应该不为过 。
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图9/9
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