موجز ۱ از ۵ · ۳ دقیقه
تاریخ حیات در سیاره‌ی ما، تاریخ تبدیل‌های انرژی است.
بیایید از آغاز شروع کنیم؛ از همان آغازِ آغاز. حدود سه و نیم میلیارد سال پیش، زمانی که بخش بزرگی از سطح سیاره‌ی ما چیزی بیش از سوپ نخستین نبود، شکل تازه‌ای از حیات پدیدار شد: میکروب‌های ساده‌ی تک‌سلولی. این باکتری‌ها نه آگاهی داشتند و نه توان حرکت داشتند؛ این باکتری‌ها صرفاً بی‌هدف در دریاهای زمین شناور بودند. اما سوخت‌وساز داشتند؛ یعنی توانایی تبدیل یک شکل از انرژی به شکلی دیگر را داشتند. این باکتری‌ها از همین راه به مواد مغذی موردنیازشان برای بقا و تولیدمثل دسترسی پیدا می‌کردند.
نخستین شکل انرژی، تابش خورشیدی بود که از خورشید می‌آمد. این باکتری‌ها از آن انرژی استفاده می‌کردند تا دی‌اکسید کربن و آب را به ترکیبات آلی تازه تبدیل کنند. این باکتری‌ها در این فرایند، محصولی جانبی تولید می‌کردند: اکسیژن. این فرایند که فتوسنتز نام دارد، جو سیاره را تغییر داد. پیش از آنکه این میکروب‌ها فتوسنتز را آغاز کنند، جو فاقد اکسیژن بود؛ اما پس از صدها میلیون سال، جو اکسیژن کافی داشت تا از حیاتی که می‌شناسیم پشتیبانی کند. به‌عبارت‌دیگر، حیات با تبدیل انرژی آغاز شد.
و حیات به همین شکل هم ادامه یافت. سراسر تاریخ سیاره‌ی ما، تاریخ تبدیل‌های انرژی است. برای مثال، چند صد هزار سال پیش دگرگونی دوران‌ساز دیگری رخ داد. این نخستین استفاده‌ی برون‌تنی از انرژی بود؛ یعنی تبدیل انرژی در خارج از بدن. پیش از آن، تمام تبدیل‌های انرژی درون سلول‌های موجودات زنده رخ داده بود. خلاصه، باز هم سوخت‌وساز.
سلول‌هایی که با تبدیل یک شکل از انرژی به شکلی دیگر، مواد مغذی را در دسترس قرار می‌دادند. در همین زمان بود که گروهی از کپی‌های به‌طرز غیرمعمولی باهوش، یعنی نیاکان ما، سوزاندن مهارشده‌ی مواد گیاهی را کشف کردند. آتش انرژی شیمیایی مواد گیاهی را، چه چوب باشد، چه تورب باشد و چه زغال‌سنگ باشد، به انرژی گرمایی و نور تبدیل می‌کند. البته انسان خردمند با استفاده از چوب آغاز کرد؛ زغال‌سنگ بسیار دیرتر از راه رسید. اما همین کافی بود تا غذاهای هضم‌ناپذیر را خوردنی کند، پناهگاه‌های انسان‌ها را گرم نگه دارد و حیوانات خطرناک را فراری دهد. استفاده از آتش نخستین گام بشر در مسیر طولانی بازشکل‌دادن و مهار محیطش بود.
اهلی‌کردن حیوانات در حدود ۱۰٬۰۰۰ سال پیش، نقطه‌ی عطف دیگری در تاریخ تبدیل‌های انرژی است. پیش از آنکه انسان‌ها یاد بگیرند حیواناتی مانند گاوهای نر را به کار بگیرند، به عضلات خودشان متکی بودند تا انرژی شیمیایی را به انرژی جنبشی و مکانیکی تبدیل کنند؛ انرژی‌ای که بارها را جابه‌جا می‌کرد، زمین‌ها را شخم می‌زد و آب را از چاه‌ها بیرون می‌کشید. اهلی‌کردن حیوانات این نقش را به حیوانات بارکش سپرد. نوآوری‌های بعدی، مانند بادبان‌ها و چرخ‌های آبی، این کار را به باد و رودخانه‌های جاری واگذار کردند. سپس نقطه‌ی عطف بعدی از راه می‌رسد: استفاده از سوخت‌های فسیلی که ما را وارد عصر مدرن می‌کند. پس از حدود سال ۱۶۰۰، انسان‌ها سوزاندن زغال‌سنگ را آغاز کردند؛ سوختی که طی میلیون‌ها سال، بر اثر فسیل‌شدن مواد گیاهی تحت تأثیر گرما و فشار، ایجاد شده بود.
زغال‌سنگ موتور بخار را در اختیار ما گذاشت؛ ماشین آهنین پرکاری که نیروی محرک صنعتی‌شدن اولیه بود. پس از حدود سال ۱۸۵۰، تاریخ تبدیل انرژی شتاب می‌گیرد؛ و منابع انرژی تازه‌ی بیشتری را در اختیار ما می‌گذارد: نفت خام، توربین‌های آبی و بادی مولد برق، برق زمین‌گرمایی و سپس انرژی هسته‌ای و خورشیدی. فراوانی انرژی مفید تمام جنبه‌های زندگی انسان را تغییر داده است. این فراوانی به ما امکان می‌دهد کمتر کار کنیم، بهتر غذا بخوریم، بیشتر سفر کنیم و به‌طور کارآمدتری ارتباط برقرار کنیم. به بیان دیگر، اگر می‌خواهید معجزه‌ی زندگی مدرن را درک کنید، باید از چگونگی تبدیل انرژی به دست ما آغاز کنید.