能量的拼图与守恒的证明。能量守恒定律的拼图，需要更多科学家的共同拼接。
德国物理学家亥姆霍兹从生理学入手，他发现动物的肌肉运动所需的能量，恰好等于食物消化产生的化学能，这说明生物体内也遵循能量守恒；
英国物理学家格罗夫则研究了电、磁、热、光之间的转化，提出“一切力（能量）都是同一能量的不同表现形式”；
而马克思·普朗克在研究黑体辐射时，更是用数学公式严谨地证明了能量在微观世界的守恒性——即使在量子层面，能量也不会凭空出现或消失，只是以量子化的形式传递。
1853年，开尔文勋爵正式提出“能量守恒定律”这一名称，并将其表述为：“自然界的一切物质都具有能量，能量既不能被创造，也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式，在转化过程中，能量的总量保持不变。”
这个定律像一盏明灯，照亮了此前物理学中诸多模糊的角落。为什么 pendulum 摆动时，势能和动能会相互转化，总能量却不变？
为什么水电站能将水的势能转化为电能，而电能又能变成光能、热能？为什么人体摄入的食物能量，最终会以运动、散热等形式消耗殆尽，收支永远平衡？
最具说服力的证明，来自对放射性物质的研究。20世纪初，科学家发现镭在衰变时会释放出巨大的能量，这似乎违背了能量守恒——直到爱因斯坦提出质能方程E=mc²，人们才明白：质量也是能量的一种形式，镭衰变时损失的质量，转化成了能量释放出来，总能量依然守恒。这就像一块冰融化成水，形态变了，总量却没变。
在实验室之外，能量守恒的例子无处不在。炉火燃烧，化学能→热能；电池供电，化学能→电能；太阳能电池板，光能→电能；甚至孩子们玩的滑梯，势能→动能→热能（摩擦生热）……整个宇宙就像一个巨大的能量转换器，不断进行着形式的变换，却从不多一分，不少一毫。
有一次，焦耳带着孙子在曼彻斯特的公园里散步。看到孩子们从滑梯上滑下，他笑着说：“你看，他们从高处滑下来，势能变成了动能，脚着地时停下，动能又变成了热能，让鞋底和滑梯都变热了。这就是能量守恒，简单到连孩子都在演示。”
孙子似懂非懂地点头，指着天上的太阳：“那太阳的光和热，也是从别的能量变来的吗？”
“没错，”焦耳望着太阳，眼中闪烁着光芒，“是氢原子核聚变成氦核时，质量转化成的能量。这能量穿越1.5亿公里来到地球，变成植物的化学能，变成风的动能，变成我们身体里的能量……它会一直转下去，直到宇宙的尽头。”
