科学家早就发现，当物体小到单个原子级别的时候就不再具有温度，也就是说，温度的概念对于微小物体而言是不存在的。但是，英国萨里大学的研究人员日前公布的最新发现称，即使是较大一些的物体（如碳纳米管），其温度同样难以测量。
在日常生活中，热能会由高处向低处传递，形成热量平衡，这就是为什么我们手中的玻璃杯握一会儿就会变热。现实世界缩小到原子世界时，温度的概念就会失效，这是由于原子的波动性使得热能无法传递达到平衡。研究人员一直试图找到这个失效的界线，即物体究竟在小到什么程度———几千个原子、几百个原子还是几个原子时，其温度就会无法测量。 研究小组负责人奥特威·赫斯指出，现有的纳米技术可以将材料缩小到几千个原子的级别，由此制造出的微型电子元件中，一个高温度的原子就可能会和一个低温度的原子排列在一起，并且彼此之间没有热传递现象。如果我们在两端测量一个直径10微米的纳米管，那么两端的温度不一定相同。而在某些特殊情况下，即使是比较大的物体也会被认为没有温度。例如，长度为10厘米的硅结晶的温度只比绝对零度（约为-273.15度）高不到1摄氏度，几乎没有热能。另外，材料和环境不同，温度失效的临界点也会随之发生改变。 牛津大学的物理化学专家彼得·阿特金斯认为，这种热量不传递性会使材料表现出不稳定的物理特性，这将对所有纳米元件造成潜在的不良影响。 这一发现为纳米元件的研制敲响了警钟。在未来研究中，科学家们也许将重新考虑温度带来的影响。 摘自：科技日报
|
