主要区别-能量与物质

能量和物质是物理学中的两个基本概念。这些概念是深刻的，往往是抽象的。因此，不可能作出明确、直接的比较。经典上，物质被“定义”为“任何有质量并占据空间的东西”，而能量被描述为“做功的能力”。然而，这些都不是完整的描述。在一个基本的层面上，我们可以说，能量和物质之间的主要区别在于，物质指的是“物体”，而能量指的是物体可以拥有的属性[1]。

什么是问题(matter)？

很难给“物质”下一个直截了当的定义[1]。如上所述，物质在传统上被描述为“具有质量并占据空间的东西”。然而，把它作为一个严格的定义有几个问题。例如，在量子力学中，两个粒子在技术上可以占据同一空间。另一方面，还有一些具有质量的力交换粒子（如W和Z玻色子），它们通常不被认为是“物质”。在本文中，我们将把物质看作是由夸克和轻子组成的物质（同样，这一点不应该被认真对待，因为它可能排除暗物质！）。

什么是能量(energy)？

Broadly speaking, energy can be divided into three types: mass-energy, kinetic energy, and potential energy. Mass-energy refers to the energy associated with the mass of an object. If an object has a mass  , then the energy associated with that mass is given by Einstein’s famous equation describing mass-energy equivalence:

where  is the speed of light in a vacuum.

Einstein discovered the fundamental relati***hip between mass and energy.

Kinetic energy is the energy that an object has due to its motion. The faster an object moves, the more kinetic energy it has. In classical physics, kinetic energy is often given by  . However, in relativity, kinetic energy is defined in terms of the object’s momentum, .

势能是一个粒子由于与其他粒子相互作用而产生的能量。不同类型的势能包括重力势能（对于引力场中的大质量粒子）和电势能（对于电场中的带电粒子）。

The total energy for a free particle—i.e. a particle that does not interact (so that it has no energy in the form of potential energy), is given by the sum of mass and kinetic energies:

可以说，经典物理学中最重要的概念是能量守恒定律。这说明孤立系统的总能量是守恒的。这意味着能量不能被创造或毁灭，而是只能从一种形式转化为另一种形式。虽然这句话听起来是定性的，但它在德国数学家艾美·诺瑟（Emmy Nother）提出的Noether定理中有着坚实的数学根基。

Work by Emmy Noether (1882 – 1935) helped reveal the mathematical laws underlying the c***ervation of energy.

能量(energy)和问题(matter)的区别

基本定义：

物质描述物体。

能量描述一个物体所具有的一种性质。

经典定义：

传统上，物质被描述为“有质量和占据空间的东西”。

能量被描述为“做功的能力”。

参考文献：

1. 斯特拉斯勒，M(2012年4月12日）。物质和能量：错误的二分法。2015年9月29日检索自具有特殊意义的：

Image Courtesy

“Albert Einstein” by Oren Jack Turner (United States Library of Congress) [Public Domain], via Wikimedia Comm***

“艾美·诺特肖像”，作者不详[公共领域]，通过维基媒体共享