có trọng lượng tương tác với nhau nhờ các đường sức. Ông sử dụng đường sức để nghiên cứu hiện tượng cảm ứng điện từ nhưng không xác định được các đường sức là gì.
6.3. Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng
6.3.1. Bước đầu nghiên cứu sự chuyển hóa giữa nhiệt và công (tự học)
Sadi Carnot (Xađi Carnot) (1793 – 1832) là một kĩ sư công binh quân đội Pháp đã nêu lên phương pháp của nhiệt động lực học, áp dụng được cho mọi loại động cơ nhiệt và không phụ thuộc vào tác nhân mà ta sử dụng để biến nội năng thành cơ năng. Carnot vẫn giữ quan niệm về chất nhiệt, nêu ra chu trình Carnot làm cơ sở cho sự vận hành của động cơ nhiệt: trong quá trình vận hành của động cơ nhiệt, tác nhân sinh công nhận từ nguồn nóng một nhiệt lượng và truyền một phần nhiệt lượng đó cho nguồn lạnh. Ông đã có tư tưởng về sự bảo toàn và chuyển hóa năng lượng giữa hai dạng năng lượng là nhiệt năng và cơ năng.
6.3.2. Mayer và những quan niệm tổng quát về bảo toàn và chuyển hóa năng lượng
Mayer(1814 – 1878) xuất thân trong một gia đình dược sĩ người Đức và bản thân là bác sĩ y khoa làm việc trên tàu Viễn Dương. Giữa năm 1841 ông đã gửi tới tạp chí “Biên niên vật lí học” công trình đầu tiên của mình, Mayer khẳng định rằng mọi chuyển động, mọi biến đổi trong thiên nhiên đều do những “sự khác biệt” sinh ra. Những “sự khác biệt” gây ra “lực” và những “lực” này lại có xu hướng tiêu hủy những “sự khác biệt”. Nhưng chuyển động là không ngừng và do đó các lực không thể bị tiêu hủy và các sự khác biệt lại được phục hồi và thế giới vật chất tồn tại mãi mãi. Những phát biểu ở trên chính là nội dung cơ bản của định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng. Theo cách gọi của Mayer thì lực, lực rơi và hoạt lực chính là năng lượng, thế năng và động năng. Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng đã được Mayer phát biểu một cách rõ ràng, ông gọi là định luật tổng quát về tính không bị hủy diệt của các nguyên nhân.
Tiếp theo sau đó, Mayer đã chỉ ra một phương pháp đúng đắn để xác định đương lượng cơ học của nhiệt. Năm 1845 Mayer hoàn thành một công trình mới mang tên “chuyển động hữu cơ trong mối liên hệ với sự trao đổi chất”. Năm 1851 ông công bố công trình “Nhận xét về đương lượng cơ học của nhiệt”, trình bày một cách tóm tắt những ý tưởng của ông về sự bảo toàn và chuyển hóa năng lượng. Ông nhấn mạnh rằng, Joule đã nghiên cứu về định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng và tìm ra giá trị của đương lượng cơ học của nhiệt và đã công bố công trình ở Anh nhưng chính ông cũng đã làm được việc này trước đó. Thế giới khoa học đã công nhận Mayer là người đầu tiên phát biểu định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng và là người đầu tiên tìm ra đương lượng cơ học của nhiệt.
6.3.3. Joule và việc xây dựng cơ sở thực nghiệm cho định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng. lượng.
Những công trình thực nghiệm của Joule (Jun) (1818 – 1889) được thực hiện độc lập với Mayer và đã tạo ra được cơ sở thực nghiệm vững vàng cho tư tưởng tổng quát của Mayer. Ông đã tự tạo những thiết bị nghiên cứu và đã tìm ra tác dụng tỏa nhiệt của dòng điện. Năm 1841 ông đã công bố trên tạp chí triết học một nghiên cứu về hiệu ứng nhiệt của dòng điện. Joule tiến thêm một bước nữa là khảo sát sự chuyển hóa giữa nhiệt và công cơ học mà không cần có quá trình
trung gian của dòng điện. Joule là người đầu tiên đã đặt cơ sở thực nghiệm cho định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng. Ông kiên quyết đứng lên bảo vệ quan điểm của lí thuyết động học về nhiệt chống lại thuyết chất nhiệt và các chất lỏng không trọng lượng. Ông trở thành một trong những người đặt nền móng cho thuyết động học chất khí.