說起熱量傳遞,我們在初中或高中時老師總是告訴我們,熱量的傳遞只有通過三個方式來進行傳遞,也是能量向另一處遷移的變化,而我們很多人也確實記得,熱量傳導的主要有三個方式,分別是熱傳導,熱對流和熱輻射。
熱傳導則一般是物體間接觸傳遞熱量,熱量高的物體向熱量低的物體傳遞熱量,例如冬天我們使用的暖手寶等,都是通過熱傳導的方式來使人溫暖,熱傳導傳遞熱量的方式也是自然界中最常見的一種。
熱對流則和熱傳導有些不同,熱對流一般是指由氣體或液體的運動引起的熱量傳遞,這種最常見的就是水電站,便是通過熱對流的方式產生電能。
無論是熱傳導還是熱對流,在自然界都還是比較常見的,而第三種則在自然界中可能見得比較少吧!
第三種便是熱輻射,是一種通過電磁波傳遞熱——則可以在真空中發生,就像太陽輻射出的能量經過真空,能夠將熱量傳遞到地球,當然,這種熱輻射是經過地球大氣層等層層過濾的,才使人能夠接受陽光的照射。
這三種熱傳遞方式長久以來一直佔據著我們的常識認知,然而,近日,一項新的研究實驗首次證明了一種能量使熱量穿過真空的全新機制,據了解,這實驗是聲子可以穿過真空間隙,在量子漲落的影響下,讓被真空隔開的物體之間產生熱傳遞。儘管這種效應只在非常短的距離內表現明顯,但卻是對更早的相關理論預言的一次確鑿驗證。
聲子和光子分別是聲波和電磁波的能量載體,通過這些能量載體,聲波和電磁波就可以通過在物體之間傳遞熱量。在室溫或接近室溫的狀態下,被介質隔開的物體在聲子作用下的傳熱會比在光子作用下要快得多.
而這其中也涉及到了量子力學的問題,在量子力學中,熱量在量子漲落的作用下穿過真空,在這過程中便發生的熱能量的傳遞,當然,對於這一結果目前還在驗證中,但能確定的是,量子漲落的存在會對周圍物質產生微妙的影響,從而導致一些能被觀察到的效應,這為熱傳遞提供了一個新的理論。
這理論或許還比較複雜,也了解不多,但總的來說,自量子理論的誕生後,先後關於量子力學等方面的理論也不斷地推出,很多物理學中常見的事例也漸漸的被深入研究,甚至還打破了常規,正如此次發現的新的熱傳導方式,或許將對科學界帶來新的機遇與挑戰吧!