กฎของพลังงานที่ควบคุมการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างสสารและพลังงานเช่นการถ่ายเทความร้อนจากร่างกายหนึ่งไปสู่อีกโลกหนึ่งในเอกภพกายภาพนั้นถูกนิยามโดยพื้นฐานโดยกฎสามข้อของอุณหพลศาสตร์และอัลเบิร์ตไอน์สไตน์ค้นพบทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป . ฟิสิกส์นั้นสร้างขึ้นบนกฎเหล่านี้รวมถึงกฎการเคลื่อนที่พื้นฐานสามข้อที่กำหนดโดย Isaac Newton และตีพิมพ์ครั้งแรกในปี 1687 ซึ่งอธิบายการมีปฏิสัมพันธ์ของสสารทั้งหมด สาขากลศาสตร์ควอนตัมซึ่งเริ่มปรากฏในต้นศตวรรษที่ 20 ยังได้อธิบายสถานการณ์พิเศษสำหรับกฎหมายพลังงานในระดับอะตอมย่อยซึ่งมีอารยธรรมสมัยใหม่ตั้งขึ้นในปี 2554
หนึ่งในหลักการพื้นฐานของกฎหมายพลังงานที่ชัดเจนโดยกฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์คือพลังงานนั้นไม่ได้ถูกสร้างหรือทำลาย พลังงานทุกรูปแบบเช่นพลังงานแสงหรือเสียงสามารถเปลี่ยนเป็นรูปแบบอื่น ๆ ได้และนี่เป็นครั้งแรกที่เปิดเผยในช่วงกลางปี 1800 โดยงานของ James Joule นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษผู้บุกเบิกหลังจากนั้นหน่วยพลังงานพื้นฐานจูลเป็น ชื่อ หลังจากสิบปีแห่งการคิดเกี่ยวกับธรรมชาติของความสัมพันธ์ระหว่างสสารกับพลังงานอัลเบิร์ตไอน์สไตน์ได้ตีพิมพ์สูตรที่โด่งดังของเขาในปี 1905 ของ E = MC 2 ซึ่งระบุว่าทั้งสสารและพลังงานเป็นรุ่นเดียวกัน เช่นกัน เนื่องจากสมการระบุว่าพลังงาน (E) เท่ากับมวล (M) คูณความเร็วของแสงกำลังสอง (C 2 ) มันก็ระบุว่าถ้าคุณมีพลังงานเพียงพอคุณสามารถแปลงเป็นมวลและถ้าคุณเร่งมวล พอคุณสามารถแปลงเป็นพลังงาน
กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์กำหนดกฎของพลังงานโดยระบุว่าในกิจกรรมใด ๆ ที่มีการใช้พลังงานศักยภาพของมันลดลงหรือกลายเป็นน้อยลงและพร้อมใช้งานน้อยลงสำหรับการทำงานต่อไป สิ่งนี้สะท้อนให้เห็นถึงหลักการของเอนโทรปีและอธิบายว่าพลังงานไปที่ไหนเมื่อความร้อนหรือแสงเข้าสู่สิ่งแวดล้อมซึ่งทำให้มนุษย์งงงวยมานานหลายศตวรรษ เอนโทรปีเป็นความคิดที่ว่าพลังงานความเข้มข้นสูงเช่นในเชื้อเพลิงก่อนที่จะถูกเผาไหม้ในที่สุดก็แผ่ออกไปสู่อวกาศในขณะที่ความร้อนเหลือทิ้งและไม่สามารถกู้คืนได้ มันสอดคล้องกับกฎข้อแรกของอุณหพลศาสตร์เนื่องจากพลังงานไม่ถูกทำลาย แต่การเข้าถึงมันหายไป
กฎข้อที่สามของอุณหพลศาสตร์ถูกอธิบายในปี 1906 โดยการวิจัยที่ดำเนินการโดย Walther Nernst นักเคมีชาวเยอรมัน มันเปิดเผยว่ามันเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างพื้นที่ของอวกาศหรือสสารที่มีพลังงานเป็นศูนย์ซึ่งจะทำให้พื้นที่เย็นลงจนถึงอุณหภูมิต่ำสุดที่เป็นไปได้ เรื่องนี้ได้รับการสนับสนุนกฎข้อที่หนึ่งและข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ในพลังงานนั้นจะมีอยู่ในอวกาศหรือสสารในระดับหนึ่งเสมอแม้ว่ามันจะไม่สามารถควบคุมได้สำหรับงานที่มีประโยชน์ก็ตาม
การอัปเดตของ Einstein เกี่ยวกับความเข้าใจของเราเกี่ยวกับกฎหมายพลังงานทำให้มีเทคโนโลยีที่ทันสมัยมากมายเช่นพลังงานนิวเคลียร์ กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันแสดงให้นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรรู้วิธีควบคุมความสัมพันธ์ระหว่างสสารและพลังงานเพื่อสร้างแรงและวิถีที่จำเป็นในการทำให้ดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรหรือส่งยานสำรวจอวกาศไปยังดาวเคราะห์ใกล้เคียง กลศาสตร์ควอนตัมช่วยให้เข้าใจถึงวิธีการใช้และถ่ายโอนพลังงานเพื่อสร้างเทคโนโลยีเช่นเลเซอร์ทรานซิสเตอร์ที่เป็นพื้นฐานของระบบคอมพิวเตอร์ทั้งหมดและอุปกรณ์ทางการแพทย์ขั้นสูงเช่นการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็ก (MRI)
