物理學有一個定律，叫做「能量守恆定律」（law of conservation of energy），它意思是一個封閉、獨立系統之內，這個系統之內能量會保持一個恆定值，能量會產出，會消滅，但是能量有可能形式之間做轉換。
一個例子來講，一個完全隔離密室裡，使用電池讓摩天輪動起來，電池是化學產物，你它挖開來裡面會有很多化學物質，裡面儲存能量稱為「化學能」，電池拿來，會化學能轉換「電能」，摩天輪動起來，電能轉換「動能」，摩天輪馬達會發熱，電能變成了「熱能」，後能會散失到空氣中，後整個密室温度會上升一點點。
密室之中能量會形式間轉換，但是總能量會增加。
要讓系統總能量增加，有一個方法，從外部這個系統做功(work)。
大家可以想像是踩飛輪腳踏車發電，我們電池摩天輪所組成系統外部它做功，產生電能可以讓電池摩天輪系統總能量增加。
如果講到這讓你不想看下去，那你只要記住結論。
如果「做什麼會有收穫，只是收穫形式」是能量守恆定律教我們第一個道理，那第二個道理「想要總能量增加，做功」。
我接演講邀約，主要還是介紹我國太空計畫，但最近開始有另外一個領域，「我如何太空科學領域中，找到符合自己天賦熱情科學教育工作」。
一些分享活動中，會問到一類問題，「我喜歡科學教育，我想做科學教育相關工作，請問要哪一個方向努力？」正在讀文章你，如果你工作領域，試試看本文科學教育拿掉，換成咖啡、換成美甲，或是任何你喜歡學門或方向，看看能不能套用你身上。
科學教育可以努力方向多，開始講：上面是我列出科學教育可以做事，你喜歡事你熟悉，如果你喜歡咖啡，相信你可以列出一堆可以咖啡有關工作可以做。
好了，那問題來了，要做哪個有、、CP值呢？我們回到「能量守恆定律」，其考慮哪個方向努力，倒不如想想你哪個方向努力「」。
可能有人告訴你，影片來宣傳或行銷效果勝過文字。
但你明明鏡頭前面講話順，拍一段影片NG十幾次，搞了20天才拍出一部短片來。
拿時間，你可以部落格寫出5篇文章。
一部影片可以產生比一篇部落格文章影響力，但產出5篇文章所得到總效益，一部影片比起來，哪個有效益説了。
我強調一次，你20天如果可以拿來完成一部影片，可以寫出5篇文章，其實可以不要太計20天「做一部影片跟寫5篇文章哪一個？」，如果從能量守恆觀點，你外部它們注入了20天「功」，它們擁有總能量其接近。
你需要計較是，你20天來做一部影片這件事，會會讓你覺得累、、討厭、很痛苦。
如果會痛苦話，你可以選擇一件你做開心事來做，總能量是差不多。
照著能量守恆定律，就算你喜歡做影片，喜歡寫文章，但你七七四十九天，全心全意寫了20頁科學出版品草稿寄出版社，，收獲會是接近。
如果「做什麼會有收穫，只是收穫形式」是能量守恆定律教我們第一個道理，那第二個道理「想要總能量增加，做功」。
這個時代有一個現象，你產出是一個「質」與「量」並，有品質產品讓人家喜歡你，但足夠量產品才是會讓人家注意到你一步。
能量守恆定律核心於：能量只能一種形式變為另一種形式，會消失，會再生。
所以，生活中大量用到能量例子用到了能量守恆。
比如，舉個例子：電機發電。
機械能轉化電磁能，能量是守恆（有一部分能量轉化熱量損耗掉了）。
比如，汽車發動機將化學能轉化熱能和機械能，屬於能量守恆應用。
能量守恆定律（英語：law of conservation of energy）闡明，孤立系統總能量
E
{\displaystyle E}
保持不變。
如果一個系統處於孤立環境，即不能有任何能量或質量該系統輸入或輸出。
能量不能無故生成，不能摧毀，但它能夠改變形式，例如，炸彈爆炸過程中，化學能可以轉化動能。
西元前五百年時，古希臘哲學家泰勒斯認為所有物質之中，有某種潛藏物質會守恆變化，不過當時泰勒斯當時認為守恆
物質是水，而這和現在認知質量或質能沒有關係，恩培多克勒（490–430 BCE）認為宇宙是四元素（火、風、水、地）組成，「沒有會增加或是減少。
」[2]，不過這些元素會不斷重組。
1638年時伽利略發表了許多研究，包括單擺實驗，可以表示勢能和動能之間轉換。
戈特弗裏德·萊布尼茨1676年1689年間，試著和運動有關能量數學公式表示，萊布尼茨發現許多力學系統中（有多個質量
m
i
{\displaystyle m_{i}}
，各自速度為
v
i
{\displaystyle v_{i}}
），只要各質量之間沒有碰撞，以下物理量會守恆：
他此物理量稱為系統「活力」。
18世紀中，俄國科學家米哈伊爾·瓦西里耶維奇·羅蒙諾索夫提出和動能理論，質説概念。
延伸閱讀…
當時許多物理學家發現動量守恆，一個沒有摩擦力系統中，以下式表示動量會守恆：
後來發現條件（例如彈性碰撞）時，動能和動量會守恆。
像約翰·斯米頓（英語：John Smeaton）、彼得·尤爾特（英語：Peter Ewart）、 卡爾·霍爾茨曼（英語：Carl Holtzmann）、古斯塔夫-阿道夫·希恩（英語：Gustave-Adolphe Hirn）及馬克·塞甘（英語：Marc Seguin）工程師使用動量守恆定律，他們使用萊布尼茨公式。
而約翰·普萊費爾指出動能，現在利用熱力學第二定律基礎，可以得到上述結果，但18世紀及19世紀，曉得失去能量去哪裡了。
後大家開始懷疑有摩擦力時，產生是一種活力型式。
1783年時安託萬-洛朗·德·拉瓦錫和皮耶爾-西蒙·拉普拉斯確認二種競爭理論：質説及活力。
[3]本傑明·湯普森，倫福德伯爵1798年觀察到加農炮鋿孔（英語：Boring (manufacturing)）時發熱，表示力學運動可以轉換熱能，而且（）其轉換是可以量化，可以預測其發熱量（因此有一個有關熱和能量通用轉換係數。
）「活力」開始稱為energy（能量），第一個提出是1807年的託馬斯·楊。
可以用來瞭解功和動能之間轉換，這大部份是賈斯帕-古斯塔夫·科裏奧利和讓-維克託·彭賽列18191839年之間貢獻，前者稱「quantité de travail」（功量），後者稱「travail mécanique」（力學功）。
1837年時卡爾·弗里德里希·莫爾歐洲物理期刊（英語：European Physical Journal）發表《Über die Natur der Wärme》以下文字表示能量守恆，是早期敍述之一：「54種已知化學元素以外，物理世界中有一種量稱為Kraft（功或是能）。
運動、化學親和力、凝聚、電力、光或是磁力條件，這種量可能會出現，可能會改變其他形式。
」
能量守恆定律發展過程中，當量發現是其中階段。
質説認會增加會減少，而能量守恆定律認為和機械能是可以轉換。
18世紀中，俄國科學家米哈伊爾·瓦西里耶維奇·羅蒙諾索夫提出和動能理論，質説概念。
延伸閱讀…
分析實驗結果後，羅蒙諾索夫認為熱不是熱質流體傳播。
1798年本·湯普森量測了加農炮鏜孔時因摩擦所產生熱，提供了是一種動能形式概念，其量測結果質説，不過精確度不夠，因此造成當時懷疑。
機械能和價概念是德國外科醫師尤利烏斯·馮·邁爾1842年提出[4]，這是他去荷屬東印度航行途中發現，他發現他病人天氣時，其血液呈紅色，因為消耗氧氣（能量）來維持體温。
邁爾發現和機械能是能量形式，物理知識後，他1845年發表聲明，説兩者間量化關係[5]。
同時，詹姆斯·普雷斯科特·焦耳1843年藉由串實驗，獨立發現機械能和價[6]。
「焦耳設備」中，一個下降重物連接一個繩子，繩子會使水中槳轉，他證明重物下降減少重力勢能於因槳水中摩擦力，帶來水內能增加。
18401843年之間，丹麥工程師路德維格·奧古斯特·柯丁進行了類實驗[7]，但丹麥以外國家很少有人知道。
邁爾和焦耳研究當時受到阻力及忽視，不過後焦耳還是得到多認可。
1844年時威廉·羅伯特·格羅夫（英語：William Robert Grove）提出有關機械能、熱能、光、電及磁關係，處理方式是它們全部視為一種「力」（現在觀點，是能量）表現，1874年時格羅夫《The Correlation of Physical Forces》中提及他理論[8]。
1847年赫爾曼·馮·亥姆霍茲藉著焦耳、尼古拉·卡諾及埃米爾·克拉佩龍早期研究，得到了和格羅夫類結論，發表《’Über die Erhaltung der Kraft》（保守力）一書中[9]。
此次出版代表此定律得到一般性認可。
1850年時，威廉·約翰·麥誇恩·蘭金首次使用「熱力學第一定律」來描述此定律[10]。
1877年時，彼得·泰特（英語：Peter Guthrie Tait）有創意讀了《哲學數學原理》中命題40和41後，聲稱此定律起源牛頓。
後來這視為是輝格史一個例子[11]。
物質是原子、電子、中子和質子粒子組成，有靜止質量。
19世紀認知，這類靜止質量是守恆，但愛因斯坦1905年論認為上述質量對應「靜止能量」，説質量可以轉換其他等效（非質量）能量形式，例如動能、勢能及電磁輻射能。
發生上述情形時，靜止質量是不守恆。
只有考慮質量及能量總能量會守恆。