19世纪40年代,英国物理学家焦耳(1818—1889)也卷入了研制“永动机”的潮流中,为了寻找一种使能量越变越多的方法,他进行了多种实验:锤击一样东西使其做功,看产生多少热量;随后又用其他的能来做功,看各产生多少热量。20多年过去了,他也没找到使能量越变越多的方法。
        屡次的失败,焦耳顿然醒悟到,能量不会无中生有,也不会无踪消失,只能从一种形式转化为另一种形式,转化过程中总能量是守恒的。即是说,要产生一定热量,就需要相应的一定量的功,而要做一定量的功,就必须提供其它形式的能量。
        与其同时,德国人迈尔(1814—1878)和英国人格罗夫(1811—1896)等人,也通过不同的途径发现了能量守恒与转化定律。但是,焦尔、迈尔和格罗夫等人却未能摆脱形而上学自然观的桎梏,他们将这条定律称为“力的守恒”,“活力的守恒”等,他们仅仅看到了量上的守恒性,并未真正揭示出这条定律的实质。恩格斯站在辩证唯物主义的高度,将这条定律概括为“能量守恒与转化定律”,他强调指出,必须从质和量两个方面来理解这条定律,从量上说,其总和是守恒不变的,从质上说,其转化的能力及其条件是客观事物本身所固有的,是永远不可丧失的。
        形而上学自然观是一种陈腐的、退化的自然观,具有形而上学自然观的科学家,确信既有的理论是绝对完善的,一成不变的,这必然束缚科学家的探索,使其在反常涌现之时惊慌失措,或是悲观失望,或是坐失良机,或是放弃新的发现,或是发现了科学规律,但不能从本质上认识它。