恩格斯关于能量守恒定律的论述

《自然辩证法》是恩格斯写的一部阐述自然界和自然科学辩证法的未完成的著作。

弗里德里希·恩格斯1820年11月28日出生于德国的巴门市，他是一位棉纺厂厂主的儿子，他的3个弟弟都走上了经营工商业的道路，4个妹妹也都嫁给了有钱人家，只有他选择了一条完全不同的生活道路。1842年11月恩格斯去英国实习经商，在科伦《莱茵报》的编辑部里和马克思第一次见面。1844年8月28日，他从英国返回德国的途中，在巴黎逗留10天左右，拜访了马克思，由此开始了他和马克思的友谊与合作。

恩格斯在他的一生中，对自然科学进行了深刻而广泛的研究，恩格斯晚年在回顾这一点时写道：

“马克思和我，可以说是从德国唯心主义哲学中拯救了自觉的辩证法并且把它转为唯物主义的自然观和历史观的唯一的人。可是要确立辩证的同时又是唯物主义的自然观，需要具备数学和自然科学的知识。马克思是精通数学的，可是对于自然科学，我们只能做零星的、片断的研究。因此，当我退出商界并移居伦敦，从而获得了研究时间的时候，我尽可能地使自己在数学和自然科学方面来一个彻底的——像李比希所说的——‘脱毛’，八年当中，我把大部分时间用在这上面。”（《马克思恩格斯选集》第3卷，第51页）

这里的“脱毛”一词是借用了德国著名化学家李比希的用语，19世纪化学得以迅速发展，李比希在强调化学家必须适应化学的快速发展时曾说，把“不适应飞翔的旧羽毛从翅膀上脱落下来，而代之以新生的羽毛，这样飞起来就更有力更轻快。”恩格斯十分欣赏李比希的这一比喻，决心使自己也来一次“脱毛”，他以艰苦进取的精神来学习自然科学知识，他集中精力研究物理学、化学和生物学，特别使他感兴趣的是达尔文的进化论、施莱登和施旺的细胞学说、能量守恒和转化定律以及有机化学方面的问题，恩格斯正是通过对自然科学的学习和研究，为创立自然辩证法这门科学奠定了扎实的基础。

恩格斯是在1873年开始写作《自然辩证法》的，同年5月30日，恩格斯在给马克思的信中讲了他刚想到一些“关于自然科学的辩证思想”：

“自然科学的对象是运动着的物质、物体。物体和运动是不可分的，各种物体的形式和种类只有在运动中才能认识，离开运动，离开同其他物体的一切关系，就谈不到物体。物体只有在运动中才显示出它是什么。因此，自然科学只有在物体的相互关系中，在物体的运动中观察物体，才能认识物体。对运动的各种形式的认识，就是对物体的认识。所以，对这些不同的运动形式的探讨，就是自然科学的主要对象。”［40］

恩格斯的这段论述揭示了自然科学的基本性质，揭示了各门科学之间的内在联系，也给出了科学分类的客观标准。由于运动形式是一切自然科学的主要对象，那么，反映各种运动形式相互关系的能量守恒规律，自然成为一条贯穿于一切自然科学领域的基本规律。能量守恒规律告诉我们，各种运动形式都不是孤立的，它们都可以相互转化，而且在转化过程中，各种形式的运动量度之间存在着一个确定的守恒关系。

18世纪的物理学家，孤立地看待物质的各种运动形式，否认各种运动形式的相互联系和相互转化。他们对一些难以理解的现象，要么用什么“力”——活力、死力、亲和力或接触力等进行解释，要么用什么“素”——热素、燃素、电素等神秘的物质假设进行搪塞。能量守恒规律的发现，就把这些神秘的“力”和“素”从物理学中排除出去了。因此，能量守恒规律的发现是人类对自然界认识的一个重大飞跃，它为整个自然科学的发展开辟了一个新的时代。恩格斯把这个时代称为“进化论和能量转化时代”。（《马克思恩格斯全集》第37卷，第106页）

恩格斯在《自然辩证法》一书中对能量守恒规律是这样论述的：

“自然界中所有无数起作用的原因，过去一直被看作一种神秘的不可解释的存在物，即所谓力——机械力、热、放射（光和辐射热）、电、磁、化学化合力和分解力，现在都已证明是同一种能（即运动）的特殊形式，即存在方式；我们不仅可以证明，它在自然界中经常从一种形式转化到另一种形式，而且甚至可以在实验室中和工业中实现这种转化，使某一形式的一定量的能总是相当于另一形式的一定量的能……自然界中整个运动的统一，现在已经不再是哲学的论断，而且是自然科学的事实了。”［41］

关于能量的定律，当时的物理学家都强调量的“守恒”这一方面，把这个定律称为“能量守恒定律”。恩格斯则特别强调了质的“转化”的一面。早在1858年7月14日，恩格斯同马克思讨论这个定律时，就说明这是物理学中各种力（即能量）的相互转化的关系［40］。

1885年，恩格斯《反杜林论》的第三版出版，在这一版的序言中恩格斯写道：

“如果说，新发现的、伟大的运动基本规律，十年前还仅仅概括为能量守恒定律，仅仅概括为运动不生不灭这种表述，就是说，仅仅从量的方面概括它，那么，这种狭隘的、消极的表述日益被那种关于能的转化的积极的表述所代替，在这里过程的质的内容第一次获得了自己的权力，对世外造物主的最后记忆也消除了。当运动（所谓能）的量从动能（所谓机械力）转化为电、热、位能等等，以及发生相反转化时，它仍是不变的，这一点现在已无须再当作什么新的东西来宣扬了；这种认识，是今后对转化过程本身进行更为丰富多彩的研究的既得的基础。而转化过程是一个伟大的基本过程，对自然的全部认识都综合于对这个过程的认识中。”［42］

从这段论述中我们知道，人类对自然界的认识是通过认识物质的运动来实现的，而运动实际上就是能量的转化。能量以多种不同的形式存在着，按照物质的不同运动形式分类，能量可以分为机械能、化学能、热能、电能、辐射能、核能等。这种不同形式的能量之间可以相互转化。自然界一切过程的多样性和复杂性，都表现于运动的转化过程中。如果我们认识了运动的转化过程，那么，也就综合了对自然界的认识。因此，恩格斯把能量守恒定律称为能量守恒与转化定律，恩格斯起的这个名字是对这一定律更全面、更准确的表述。