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第四种传导热的方式被发现？（物理教科书将被改写）

第四种传导热的方式被发现？（物理教科书将被改写）

2025-02-21 03:28:02阅读量：13 字体：大中小

在初中物理课上，声、光、电、力、热都涉及。讲热力学时，老师们通常说传热有三种方式：热传导、热对流、热辐射。首先我们需要知道一切都是由粒子组成的。但粒子本身并没有静止不动，它们在左右摇摆。科学家们发现，在同等条件下，物体温度越高，分子整体运动越剧烈，反之亦然。也就是说，分子整体的动能与温度有关。科学家使用分子的平均动能来描述温度。分子的平均动能越高，温度越高，反之亦然。

  一般来说，热能实际上是从高温向低温传递的。其中热传导的本质是动能从一个分子到另一个分子的传递；热对流是指流体的宏观运动引起流体各部分之间的相对位移，冷热流体会相互混合，从而实现传热的过程；热辐射是指物体通过电磁辐射传递热量，太阳辐射是一种典型的热辐射。我们会发现，以往的传热方式都可以通过宏观的手段来观察。但长期以来，一个无形的“幽灵”困扰着该领域的科学家。如果要在真空中实现传热，按照上面提到的三种方法，目前只能通过电磁波。如果没有电磁波，能否实现传热。
  事实上，科学家们早就发现，在纳米尺度上，承载大型集成电路器件的电子元件传递的热量高于理论激素。近日以物理学家张翔为首的研究生课题组通过实验证实，在纳米尺度上，真空声子传热发生在真空环境中，是一种全新的传热方式。他们还在 Nature 上发表了相关的学术论文。这里补充一下，这里的“声子”是一个译名，它的传输不需要介质，是在真空状态下完成的。
  要理解这个过程，我们必须先谈谈量子力学。在量子力学的框架下，真空不是空的，而是非常活泼的。根据量子力学，我们知道真空中虽然没有实粒子，但有虚粒子。虚粒子不是单独出现，而是成对出现，一正一负，会在极短的时间内湮灭。