外力與保守力

高中教過，外力作功，等於系統總能變化量。雖然是高中的課程內容，但外力跟保守力的關係，還滿值得思考的。

保守力很特別，我們說，被保守力作用的系統，其實只是作了能量形式的轉換罷了，總能量一點都沒變。這也就是說，在位能與動能都算作是那個系統的能量時，保守力，並不是外力。

說到外力．應該要問的是，到底什麼叫作外？

只把眼光放在具體的物質上，而把那種跟它所處位置而有所差異的能量，即位能，算作這個物質之外，有什麼不行？其實也是可以，照這樣想，保守力，也就可以當作外力了。如重力對某質點作功，動能從無而漸漸變大，因為我們的系統只考慮了質點的能量，而不考慮其所在的位能，這樣，也就確實是「外力作功，等於系統總能變化量」。

所以可見，力，到底保不保守，跟眼光有關。最一般的描述是功能定理，說物質受外力移動，會有動能變化，這個定理的眼光，就是只看物體，而不管它的空間。一旦引入了空間具有能量的觀念，把物質跟空間算作同個系統，那麼就有保守力的觀念出現了，它說明物體的能量，加上其所處空間的能量，在保守力的作用下，總能量不變。