我們都知道，現(xiàn)實生活中熱傳遞的方式主要有三種：熱對流、熱傳導(dǎo)、熱輻射。而在真空中，由于沒有介質(zhì)的存在，熱量是沒有辦法傳遞的。

　　例如當我們使用真空絕緣的熱水瓶來保持水的溫度時，我們可能會知道它是一種很好的絕緣體，因為熱能很難穿過空的空間。如果周圍沒有原子或分子，則攜帶熱能的原子或分子的振動根本無法傳播。

　　近日，加州大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家在《Nature》(自然)雜志上發(fā)表了一項研究足以再次改寫我們的教科書。

　　初中課本中講到，聲音在真空中是無法傳播的。其實聲音在本質(zhì)上也是由分子振動產(chǎn)生的一種波，它也會產(chǎn)生能量，而熱能也是其中的一種。

　　而此次研究人員發(fā)現(xiàn)，聲音竟然能夠在真空中傳播，其實真空并不“空”。產(chǎn)生的熱能可以跨越數(shù)百納米的完全真空，實現(xiàn)傳遞。

　　到底是實驗事實出現(xiàn)了問題，還是我們習(xí)以為常的教科書有了錯誤?到底是什么物質(zhì)引起了這種現(xiàn)象?

　　此次發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象涉及了一種被叫做稱為卡西米爾相互作用的量子力學(xué)現(xiàn)象。那么什么是卡西米爾效應(yīng)?

　　假設(shè)在真空中存在兩片平行的平坦金屬板，兩板之間的空間相對于板外是有限的，因此在他們之間的粒子數(shù)就會小于板外，而這些粒子對板的碰撞所產(chǎn)生的壓力也就是板外大于板內(nèi)，平行板就會受到真空施加的擠壓力。

　　有人說真空沒有介質(zhì)，粒子是哪里來的?根據(jù)量子力學(xué)的觀點，真空中存在著許多具有可測量效應(yīng)的粒子，他們將其稱為虛粒子。虛粒子是構(gòu)成虛物質(zhì)的微粒，和實物粒子有非常密切的關(guān)系，分布在實物粒子的周圍，與實物粒子具有類似的性質(zhì)。

　　實驗中，研究團隊在真空室內(nèi)放置了兩個相距幾百納米的鍍金氮化硅膜。當它們加熱其中一個膜時，另一個膜也變熱了-即使沒有任何東西連接兩個膜，并且在它們之間通過的光能微不足道。

　　研究人員發(fā)現(xiàn)，通過仔細選擇膜的尺寸和設(shè)計，可以將熱能傳遞到數(shù)百納米的真空中。這個距離足夠遠，以至于其他可能的傳熱模式都可以忽略不計-例如電磁輻射所攜帶的能量，這就是來自太陽的能量如何使地球變溫暖。

　　盡管這種相互作用僅在非常短的長度范圍內(nèi)才有意義，但它可能對計算機芯片，以及其他以散熱為關(guān)鍵的納米級電子組件的設(shè)計，產(chǎn)生深遠的影響。新傳熱機制的發(fā)現(xiàn)為納米級的熱管理開創(chuàng)了前所未有的機會，這對于高速計算和數(shù)據(jù)存儲同樣非常重要。

　　科學(xué)家說，由于分子振動也是我們聽到的聲音的基礎(chǔ)，因此這一發(fā)現(xiàn)暗示了聲音也可以通過真空傳播。聲子確實可以通過看不見的量子漲落在真空中轉(zhuǎn)移。而量子漲落或?qū)⒊蔀橐环N新的熱傳遞方式。