能，是我們身處的這個宇宙的一個方麵。另一個方麵是物質。物質是實體，推動物質運轉的是能，物質與能相互作用，造就了宇宙的現狀。這個二元論的概念是一個十分複雜的知識係統，這個概念的形成構成了科學史上許多引人入勝的偉大故事。
人類文明的初期，物體運動就使人們產生種種想象。古希臘人看到重物落地，認為在物體內部有一種“尋找自己位置的願望”。亞裏士多德認為是“永恒的動力”使行星不停運轉。
今天的觀念則認為，宇宙的演化與均衡，和它從大爆炸以來就一刻未停的膨脹，都是做功的能導演的魔法。自然界和我們的身體都在一刻不停地做功，耗用無窮無盡的巨大能量。
今天，人類對能源開發和社會文化發展間的重要意義已經有了非常深刻的認識。阿西莫夫向來把科幻小說看成未來的曆史，所以，在他的名著“基地係列”中，就更多地參考了羅馬帝國興衰的模式。因為時代的變遷，帝國的建立需要仰仗大量的能源，就像古羅馬帝國的擴張需要更多的戰馬與騎士。這個帝國的創立者是一位叫哈裏·夏爾登的科學家，他手下的許多科學家都能製造出核桃般大小的核反應堆，他們在超時空旅行和作戰時，隨身都攜帶著威力無比的能量，因而顯得十分強大。
曆史中權力政治的模式不會有太多變化，科技發展給人類生活提供的可能性卻會千變萬化。
在人類曆史上，最早利用的能源是水能。在現代汽車工業中，許多最重要的構件，比如齒輪、杠杆，都是作為重要的組成部分在古代水車上開始應用的。水車利用水流本身的力量，把水送到高處的地方進行灌溉；再後來，水被用來推動石磨。古希臘詩人甚至寫詩歌頌彼時剛剛出現的水磨：
現在河口的仙女，
跳到了水車輪上，
輪子帶動了轉軸，
轉軸又叫磨子歌唱！
後來，水磨又被用來研磨火藥。這又是一種新能源了。
公元644年，波斯製造風車的匠人阿布·魯魯亞因行刺哈裏發被捕，這是最早見於書麵的有關風車的記載。在今天，在一些缺水或者像荷蘭那樣低海拔且臨海的地方，風車仍是一種特別的文化景觀。
在機械能的最初運用中，人類對能的一部分在做功時會變成熱耗散掉這一特性缺少認識，所以，很多人都投身到永動機的研究當中。後來，人們才認識到，能量不可能被消滅，隻能從一種形式轉變為另一種形式。每一次轉變都有部分能量變成無用的熱散失到宇宙中。人類直到18世紀才認識到這一規律，這才明白若幹世紀以來對永動機的研究完全是白費精力。
更間接更複雜利用能源的方式首推蒸汽機的發現。第一台蒸汽機出現於1712年的英國，一個名叫紐科門的人將這台燒煤做功的機器安裝在科尼格爾煤礦坑口抽取井下的積水，這台機器吭吭哧哧地一直工作了三十多年。在科學史上，有很多張冠李戴的故事，一個流傳甚廣的故事說，瓦特從一把煮沸的茶壺得到啟發發明了蒸汽機，但事實並非如此。瓦特對蒸汽機的貢獻是提高了蒸汽機做功的效率。
1801年，意大利人伏打被拿破侖召到巴黎，演示最先出現的連續電源——電池。伏打製造出了最早的穩定的人工電流。看不見的電流作為一種新能源與水流非常相似，電子總是從數量多的地方向數量少的地方流動。電流就是努力把電子的不平衡拉平的電子運動，不平衡度的大小就叫電壓。電子流動的壓力單位用伏特來表示電子流動的數量。在一定直徑的導線的橫截麵上，每秒鍾通過6.242×1018個電子就是1安培電流。伏特和安培是電流的兩個測量單位。天空中閃電的每一次閃爍，電壓可達到1億伏特，電流則達到16萬安培。
電在18世紀就進入了人類的日常生活。人們熟知富蘭克林捕捉閃電裏電流的故事，也熟知愛迪生等早期電器發明家的故事。但20世紀有關能源故事的最新版本的主人公是愛因斯坦、玻爾、奧本海姆這樣一些物理學家。
在19世紀初，愛因斯坦已經建立一種理論，提出質—能守恒定律：物質等價於能量，並推出了他著名的公式：