0:00:07.283,0:00:09.615 我们周围充满了能量, 0:00:09.615,0:00:11.911 一种严格遵循自然规律的物理质量。 0:00:14.207,0:00:16.503 宇宙中的能量是有限的; 0:00:16.503,0:00:18.699 能量不会产生也不会毁灭, 0:00:18.699,0:00:20.199 但能以不同形式存在, 0:00:20.199,0:00:22.551 如动能和势能, 0:00:22.551,0:00:25.722 有不同的性质和公式要记。 0:00:25.722,0:00:27.115 比如, 0:00:27.115,0:00:29.625 一个LED(发光二极管)灯的6瓦灯泡 0:00:29.625,0:00:33.269 每秒转移6焦耳的光能。 0:00:33.269,0:00:35.564 但让我们回到宇宙空间 0:00:35.564,0:00:40.070 看一看我们的星球,它的系统,及其能量流。 0:00:40.070,0:00:41.738 地球的物理系统包括 0:00:41.738,0:00:43.072 大气层, 0:00:43.072,0:00:44.240 水圈 0:00:44.240,0:00:45.325 岩石圈, 0:00:45.325,0:00:46.783 和生物圈。 0:00:46.783,0:00:49.578 能量在这些系统之间出入流动, 0:00:49.578,0:00:52.366 能量在它们之间转换的时候, 0:00:52.366,0:00:54.783 有些在周围事物间流失了, 0:00:54.783,0:00:59.783 比如热、光、声、震动,或活动。 0:00:59.783,0:01:01.365 我们星球的能量来自于 0:01:01.365,0:01:03.426 内部和外部的能源; 0:01:03.426,0:01:06.678 地热能来自于放射性同位素 0:01:06.678,0:01:09.783 以及地球自转时产生的旋转能, 0:01:09.783,0:01:11.850 这些是内部能源。 0:01:11.850,0:01:14.896 而太阳则是最主要的外部能源, 0:01:14.896,0:01:16.314 影响了一些如 0:01:16.314,0:01:18.232 天气和气候的系统。 0:01:18.232,0:01:20.401 阳光不同程度地 0:01:20.401,0:01:21.987 温暖着表面与大气层, 0:01:21.987,0:01:23.699 这就引起了对流, 0:01:23.699,0:01:26.781 引起了风并影响了海洋气流。 0:01:26.781,0:01:29.699 红外线辐射,从地球温暖的表面 0:01:29.699,0:01:31.866 散发出来 0:01:31.866,0:01:34.332 被温室气体笼罩住 0:01:34.332,0:01:36.469 从而进一步影响能量流动。 0:01:36.469,0:01:38.834 太阳也是一个主要的能源 0:01:38.834,0:01:40.505 对于有机体而言。 0:01:40.505,0:01:42.923 植物、海藻类,和蓝细菌 0:01:42.923,0:01:45.534 用阳光从二氧化碳和水中 0:01:45.534,0:01:48.136 产生有机物质, 0:01:48.136,0:01:50.762 为生物圈的食物链提供能量。 0:01:50.762,0:01:52.699 我们由化学反应 0:01:52.699,0:01:54.475 释放食物中的能量, 0:01:54.475,0:01:56.950 比如氧化和呼吸。 0:01:56.950,0:01:58.688 在食物链的每一层, 0:01:58.688,0:02:00.366 一些能量都被储存于 0:02:00.366,0:02:02.448 新产生的化学结构中, 0:02:02.448,0:02:04.821 但大部分能量都流失在周遭了, 0:02:04.821,0:02:06.864 一些成为热量,如你身体散发的热量, 0:02:06.864,0:02:09.199 在你身体消化食物的时候被释放出来。 0:02:09.199,0:02:12.448 当植物被主要消费者吃掉的时候, 0:02:12.448,0:02:14.829 全部能量中只有大概10% 0:02:14.829,0:02:17.366 被传输到下一层。 0:02:17.366,0:02:19.866 由于在食物链里 0:02:19.866,0:02:21.366 能量只向一个方向流动, 0:02:21.366,0:02:24.365 从生产者到消费者再到分解者, 0:02:24.365,0:02:26.675 吃食物链中比之低级的生物, 0:02:26.675,0:02:29.427 比高层的效率更高。 0:02:29.427,0:02:32.305 所以动物得到能量的方式中, 0:02:32.305,0:02:34.783 吃生产者是效率最高的。 0:02:34.783,0:02:37.227 但如果生产者 0:02:37.227,0:02:38.701 不能持续得到能量供应, 0:02:38.701,0:02:40.136 主要是从阳光中, 0:02:40.136,0:02:41.815 我们所知的地球生命 0:02:41.815,0:02:43.448 将不复存在。 0:02:43.448,0:02:45.276 我们人类用我们的能量 0:02:45.276,0:02:47.448 做许多吃东西以外的事情。 0:02:47.448,0:02:51.882 我们旅行,我们做东西,我们发明各种科技。 0:02:51.882,0:02:53.130 为了做这些事, 0:02:53.130,0:02:54.957 我们使用矿物燃料: 0:02:54.957,0:02:57.832 煤炭、石油,和天然气, 0:02:57.832,0:02:59.584 这些都含有能量 0:02:59.584,0:03:01.207 是常年从阳光中 0:03:01.207,0:03:02.457 所吸取的能量 0:03:02.457,0:03:04.873 并以碳的形式保存着。 0:03:04.873,0:03:07.424 当我们在动力厂燃烧矿物燃料时, 0:03:07.424,0:03:09.291 我们就释放出这些保存的能量 0:03:09.291,0:03:11.708 用来发电。 0:03:11.708,0:03:13.291 在发电过程中, 0:03:13.291,0:03:15.016 燃烧矿物燃料产生的热量 0:03:15.016,0:03:16.957 用来给涡轮发电 0:03:16.957,0:03:18.810 涡轮旋转磁铁, 0:03:18.810,0:03:21.441 这样就产生了相对于线圈的 0:03:21.441,0:03:23.690 磁场变化, 0:03:23.690,0:03:27.958 于是在电线里产生电子。 0:03:27.958,0:03:30.698 现代文明依赖于我们 0:03:30.698,0:03:33.910 持续为供电提供能量。 0:03:33.910,0:03:35.493 幸运的是,我们并不局限于 0:03:35.493,0:03:37.540 燃烧不可再生的矿物燃料 0:03:37.540,0:03:39.539 来发电。 0:03:39.539,0:03:41.668 电子也可以被促使流动 0:03:41.668,0:03:44.874 当直接与光子接触当时候, 0:03:44.874,0:03:46.873 这也是太阳能电池的操作原理。 0:03:46.873,0:03:49.174 其他的可再生能量资源, 0:03:49.174,0:03:53.930 比如风能、水能、地热能,和生物燃料 0:03:53.930,0:03:56.683 都可以用来发电。 0:03:56.683,0:03:59.894 地球对能源对要求在增长, 0:03:59.894,0:04:02.063 但地球上只有有限的资源 0:04:02.063,0:04:05.399 是可通过复杂的资源结构得到的。 0:04:05.399,0:04:07.150 当人口在增长, 0:04:07.150,0:04:10.071 工业的发展也在随之增长, 0:04:10.071,0:04:13.387 我们对于能源的决定也变的越发重要。 0:04:13.387,0:04:14.789 得到能源 0:04:14.789,0:04:19.967 影响着健康、教育、政权,和社会经济的处境。 0:04:19.967,0:04:22.372 如果我们能提高能源效率, 0:04:22.372,0:04:25.417 我们就能更可靠的使用天然资源 0:04:25.417,0:04:28.373 并提高每个人的生活质量。