热的本质

王安良

2015-11-5

按：去年我开始在科学上写《工程热力学》教学体会，并偶然获知过增元先生提出了新的热质说，并引起了一些争论，相关文献网上很容易搜索，这里就略去不表。我谈谈自己一年多来对这个问题的思考。

热在本质上是运动还是物质？历史上有过激烈的争论，最后“热动说”战胜了“热质说”，并在人们的心里根深蒂固，再提出一个“新热质说”，谈何容易？过院士及其课题组发表了数以百计的SCI文章，并不包括各类国内期刊论文及报告，争论还是很大，国内外均有不同意见者。

我经过大量阅读相关文献、分析认为，过院士的“新热质说”有一定道理，很可惜，虽然他们发表了大量的文献，但还是没有讲解清楚或者是某些人没有理解这个“学说”。过院士自谦不是“研究热力学的”，只是从研究传热学的角度提出的新学说。

我也不是“研究热力学的”，这不是自谦。我的博士论文属于传热学范畴，工作以后教授了本科生近十年的工程热力学，每年都阅读大量的相关书籍和文献资料，以增加我对这门课程的理解，不敢说研究了某个热力学问题。我粗浅地认为过院士的“新热质说”并没有推翻“热动说”，恰恰相反，他们补充了“热动学说”，使人们对热的本质认识加深了一步或多了一个角度。当然“新热质说”还有待完善，还需要大量的SCI论文作为支撑，许多相关研究人员的饭碗丢不了。

我还认为，过院士提出的“热质”和通常人们所理解的物质是两类“东西”，“热质”不是“物质”。

那“热质”是什么？“热质”仍然是在描述物质的运动特性，或者说描述热量传递或热能向其它形式能转换过程中被过院士等人提出来的一个新概念。

从量子力学的角度，光具有波动性和粒子性，光没有静止质量（2015-11-10，我看到涂良成博士论文测量的光子静止质量上限为1.5*10^-52kg），而且“物质波”也被实验所证实，这对于物理学家们来说几乎是个常识。如果也从量子力学的角度来理解“热”，物质的热运动除了具有波动的特性之外（热波理论的研究工作也很晦涩、难懂），也应具有“粒子”的特性。我仍然认同热在本质上并非物质，并不等同于“光”，人们早就提出了声子的概念来跟光子相类比，但并不等同于光子。

再重复一遍，过院士的“此热质”非几百年前的“彼热质”也。

如果热在本质上不是物质，它是什么？我们认为，它跟能量和能源的“能”属于一类“东西”，是描述客观物质的一种属性，跟精神、信息等概念类似，所有的“正物质”都具有“热”或者“冷”的属性。那么“反物质”有没有“热”的属性？我认为也一定有。

既然可以从“场”的概念来理解“热”、“温度”、“压强”等概念，那么我认为也可以从“粒子性”的概念来理解“热”，从这个角度也许容易理解“新热质说”。

如何测量“热”的“质量”？这是一个很艰辛的科学问题。如果“热”跟“光”类似，也没有静质量，或者说静止质量非常微小，那么测量“热质”也许是个科学问题或者伪科学问题。需要说明的是，“声子”跟“光子”概念也不同，声子的传递需要物质作为载体，而光子则不需要。

所以，热的本质是什么？仍然是个“原问题”。虽然过院士的“热质说”没有否定：热是一种运动，但是他们肯定：热不是一种物质。探讨热的本质以及用其处理工程实际问题仍然是个“大问题”和“难问题”。我认为可以跟“上帝在本质是什么？”相媲美。

我为何不把这个观点写成SCI文章？这纯属个人隐私，我难以启齿，拒绝回答。反正公布自己的观点或愚见并不犯罪，虽然得不到什么实际回报和价值，但我肯定没坏处。

参考文献

略。