熱能量子跳躍:研究展示真空導熱

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【新唐人北京時間2019年12月19日訊】基礎物理知識告訴我們,熱量靠物體的接觸或者以光波的形式傳遞,因此真空通常被認為是隔熱的環境。一份新研究首次展示,真空中微觀量子波動也可以傳遞熱量。

1948年,荷蘭物理學家卡西米爾(Hendrik Casimir)提出的理論認為,真空中的量子跳躍可以讓兩個不接觸的物體產生互動。人們將此理論以他的名字命名為卡西米爾效應(Casimir effect),其中也包括真空中熱量的傳遞,但是當時無法對此理論作出驗證。

加州大學伯克利分校的李浩昆(Hao-Kun Li,音譯)和同事近期完成的實驗,就是卡西米爾效應的驗證。他們將兩片薄膜間隔300納米放置(不到一個血液紅細胞寬度的5%),分別接上不同的溫度源。

熱量讓兩片薄膜產生振動,溫度高的一方比溫度低的一方振動頻率高。結果發現,最後兩片薄膜的振動頻率達到一致,意味著兩邊溫度已經一樣,熱的一方已經將熱量傳給冷的一方。

這個現象按照傳統物理知識無法作出解釋,李說,卡西米爾效應對此作出了解釋,「一個物體的振動對另一個物體產生了影響」。

倫敦帝國理工學院(Imperial College London)的彭德裡(John Pendry)告訴《新科學家》(New Scientist),這在計算機領域有很大用途。「熱量是納米科技領域的重大障礙」,這限制了線路板回路可以進行的計算次數和速度。既然卡西米爾效應得到證實,利用這種技術進行冷卻,將比等待電腦回路散熱的方式快數千倍,將能造出計算速度快得多的電腦。

(轉自《大紀元》/責任編輯:葉萍)

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