解物理問題的兩條路
假設一台小車沿著彎曲又崎嶇的斜坡滑下，你想知道它到達底部時有多快。一種方法是老實的硬算路線：用力與牛頓第二運動定律求出每一瞬間的加速度，再一步步追蹤運動。這行得通，但在彎曲路徑上真的很痛苦。
能量法提供了一條捷徑。你不必跟著每個彎道，只需問：小車一開始有多少能量、現在又有多少？這一個問題就跳過了整段逐刻發生的過程。這就像直接看銀行的最終餘額，而不是把每一筆交易重讀一遍。
能量究竟是什麼
先老實承認：能量不是一種你可以裝進瓶子的物質。它是你根據物體的速率、位置、溫度等算出來的一個數。這個數特別之處在於：當你把它的所有形式加起來，總量不會改變。能量有多種形式——運動的能量（動能）、位置或組態的能量（位能）、熱能等等——而且一種形式可以轉變成另一種。
1\ \text{J} = 1\ \text{N}\cdot\text{m} = 1\ \text{kg}\,\text{m}^2/\text{s}^2
能量以焦耳（J）為單位；一焦耳等於一牛頓的力作用一公尺。
以日常標準來看，一焦耳其實很小。把一顆小蘋果（約 0.1 公斤）舉高一公尺，大約需要做一焦耳的功。把這個尺度感放在口袋裡，往後的數字就會有真實感，而不只是抽象符號。
主宰定律：能量守恆
能量值得這麼大費周章，原因就是能量守恆定律：在一個孤立系統中，能量可以自由地改變形式，但總量永遠不變。動能變位能、位能變動能、有些漏成熱能——但帳目永遠是平的。
接下來的路
接下來的四篇導覽，我們會依序搭起能量工具箱。第 2 篇定義「功」——力把能量注入或抽離物體的精確方式。第 3 篇介紹動能與功能定理，它把淨功直接轉換成速率的變化。第 4 篇加入位能與力學能守恆，讓你幾乎不用列方程式就能解出運動。第 5 篇談功率（能量流動的快慢）、效率，以及摩擦力抽走力學能時會發生什麼事。
讀完之後，你將能夠只用一張能量資產負債表，就求出末速率、發射高度、煞車距離與機器的輸出——而且往往只要一兩行就搞定。