Re: [閒聊] 一方利用的地球自轉能量到底多大

原文吃掉

這裡是一個一般路過的物理系，半夜睡不著看到推文討論心血來潮的廢文

相對論沒有學的很好，這邊不對於相對論情況下進行過多的推展

離開學校有點久了，如果有講錯或是解釋不清的地方，還請各路大神鞭小力點QQ

看到推文兩位大大在討論能量方向的時候，發現其實對於純量向量的認知有點誤解了

首先是純量的定義，講什麼方向大小其實是很初等(國中程度)的解釋

在高等物裡的場合，由於基礎數學知識的完備，我們對於純量有更精確的定義

純量的定義是

一個在座標轉換下，大小保持不變的物理量，稱為純量

諸如質量、長度、作功、溫度、時間(這個比較複雜)等，都屬於純量

舉例來說，此處的溫度，是指不同座標系的人，在時間靜止的情況下對同一物的觀察

一杯溫度是10度的水，你站在前面觀察，跟站在高鐵上觀察或是在月球上觀察

溫度仍然都是10度，不會改變，這便是純量的特性

而向量就沒有這種特性，這點用速度去思考就可以理解差異之處

而討論到溫度傳遞這件事，就必須先有純量場的概念

我們假想一塊鐵板，鐵板的中心點是100度，其餘地方都是0度

在時間靜止的情況下，我們可以畫出一張溫度對鐵板各位置的關係圖(座標圖)

這便是一種純量場

然而當時間開始流動之後，溫度變會從中心傳遞出去

而溫度是一種能量，此時溫度看似又有了方向

因此很容易誤解成「能量具有方向」這個結論

這時候我們就要先把焦點轉移到何謂能量的問題上了

能量在物理上的定義是能傳遞到物體上，並對其作功的一種物理量

因此溫度是一種能量，然而溫度的傳遞是一種能量的傳遞

能量的傳遞不是能量(廢話)，是一種趨勢

以溫度而言，物理上的意義便是溫度這個純量場的梯度

梯度簡單來說就是對函數微分，只是他是對多變數函數取導

在高中階段我們學過，對一個線性函數微分，可以得到他的斜率

斜率的概念就是他的變化量，而梯度也是類似這樣

只是他是尋找一個二維或三維座標系中的趨勢變化，因此會在不同方向可能有不同大小

打得有點混亂，給懶人end的結論

溫度(能量)是一種純量，沒有方向性，不隨座標系轉換改變

溫度傳遞(熱傳)是一種向量，隨座標系轉換改變

兩者不能混為一談

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