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物質是水，而這和現在認知的質量或質能都沒有關係，[[恩培多克勒]]（490–430 BCE）認為在宇宙是由[[古典元素|四元素]]（火、風、水、地）組成，「沒有一様會增加或是減少。」，不過這些元素會不斷的重組。
1638年時[[伽利略]]發表了許多研究，包括著名的單擺的實驗 <ref>[http://www.doc88.com/p-3337854294737.html 伽利略的诸多灵感来自对单摆的研究]，道客巴巴，2019-01-11</ref> ，可以表示為[[勢能]]和[[動能]]之間不停的轉換。
[[戈特弗里德•莱布尼茨]]在1676年至1689年間，首先試著將和運動有關的能量以數學公式表示，莱布尼茨發現在許多力學系統中（有多個[[質量]]<math>m_i</math>，各自的[[速度]]為<math>v_i</math>），只要各質量之間沒有碰撞，以下物理量會守恆：
能量守恒是許多物理定律的特徵，以數學的觀點來看，能量守恒是[[诺特定理]]的結果。诺特定理可以表述為任一個具有[[对称性_(物理学)|對稱性]]的物理定律會伴隨一守恆的物理量。若一系統不隨時間改變，其守恆的物理量即為[[能量]]。能量守恒定律是時間平移對稱性下的結果。[[物理定律]]不隨時間改變的事實也可說明能量守恒定律。
換句話說，若物理系統在時間平移時滿足[[連續對稱]]，則其能量（時間的[[共軛物理量]]）守恆。相反的，若物理系統在時間平移時無對稱性，則其能量不守恆，但若考慮此系統和另一個系統交換能量，而合成的較大系統不隨時間改變，這個較大系統的能量就會守恆。由於任何時變系統都可以放在一個較大的非時變系統中，因此可以藉由適當的重新定義能量來達到能量的守恆。對於平坦[[时空]]下的物理理論，由於量子力學允許短時間內的不守恆（例如正-反粒子對），所以在[[量子力學]]中並不遵守能量守恆，而在[[狹義相對論]]中能量守恆定律會轉換為質能守恆定律 <ref>[http://www.docin.com/p-1051349594.html 诺特定理]，豆丁网，2015-02-02</ref> 。
==相對論==