1.2.2 能量形式的转化

各种能量都会以各自不同的形式做功。例如，击穿夏季天空的闪电，其做功方式与巨型港口起重机从码头上抓起大型钢箱然后将它们高高地堆放在集装箱船上的做功方式有很大不同，这种差异产生的原因来自一大基础物理现实：能量以多种形式存在，而且能以不同的方式进行转化。

从星系层面到亚原子层面，从生物演化的漫长时间到瞬息即逝的短暂时间，能量及其转化过程存在于不同的时间和空间尺度上。闪电的做功过程持续时间不到1s，但会照亮和加热周围的空气，并分解氮气分子，在这个过程中，云与云或云与地之间放电的电能转化为电磁能、热能和化学能。而集装箱港口堆垛起重机的电动机则夜以继日地做功，将电能转化为机械能和被装载货物的势能。常见能量形式之间的转化方式见表1-1。

表1-1 常见能量形式之间的转化方式

每一种文明从根本上来说都以太阳能为基础，但现代世界已在两个重要方面有所不同：现代文明依赖于煤与碳氢化合物（原油和天然气）等以化石形式保存的太阳能；越来越依赖电能，而发电的方式包括燃烧化石燃料、收集太阳辐射（基本上都是通过水和风等间接形式）、使用地球的热能（地热能）和使用核能。