有時，最令人困惑的是日常事物。諸如此類的事情，在你的擋風玻璃上？比普通的東西？做實際上做任何事物？
從你六歲左右開始，你可能在每個寒冷的日子裡都會想到另一個問題。為什麼金屬感覺比木頭冷得多，至少在涼爽的日子裡是這樣？為什麼蛋糕感覺起來比烹飪它的蛋糕罐不那麼熱？如何哎呀是這傢伙徒手拿著一個燒紅的立方體？
答案非常簡單——但確實需要一些橫向思考。事實證明，你並不是想像的客觀觀察者。
為什麼金屬摸起來比木頭或塑膠冷？
想像一下你在外面，面對一棵樹和一盞路燈。理論上來說，它們的溫度應該是一樣的，對吧？他們都在外面，在同一個地方；兩者都不是剛從烤箱裡出來的。然而，我們幾乎本能地知道，路燈摸起來比樹更冷。那麼，這是怎麼回事？
嗯，線索就在措辭：它感覺更冷。但是，有點違反直覺的是，事實並非如此字面上地更冷。
「當你觸摸某物時，你實際上感覺不到溫度，」德里克·穆勒 (Derek Muller) 在2012年的視頻他的 YouTube 頻道 Veritasium。 “你能感受到熱量傳導的速度，無論是朝向你還是遠離你。”
換句話說：“這與導熱率有關。”
為了說明這個概念，他邀請人們比較一本書和一個硬碟的溫度——他使用紅外線溫度計確認了這些物體的溫度相同。正如你所預料的那樣，他問過的每個人都認為這本書更溫暖——有些人甚至指責他在揭露真相時撒謊。
不過，科學是合理的。 “儘管硬碟的溫度與書本大致相同，但硬碟感覺更冷，”穆勒解釋說，“這是因為鋁將熱量從手上傳導出去的速度比書從手上傳導熱量的速度快。”
“[這]讓硬碟感覺更冷，而書感覺更溫暖。”
但有些事情你可能想不到：同樣的事情反過來也會發生作用。換句話說，如果有兩個物體比您的身體溫暖，即使材料溫度相同，金屬也會感覺更熱。
現在，在某種程度上，這是顯而易見的，對吧？例如，如果您曾經烤過蛋糕，您就會知道蛋糕罐會「感覺」比裡面的蛋糕更熱——同樣，這是因為金屬的導體比蛋糕好得多，所以它會傳遞熱量能量更有效地進入您的手中。但它可能會導致一些不直觀的結果——正如穆勒在使用一塊塑膠、一塊鋁和兩塊冰塊的實驗中所展示的那樣。
「我會在兩個盤子上放一塊冰塊。我們會看到什麼？他詢問了志工——所有人都告訴他鋁比塑膠感覺更冷。毫不奇怪，考慮到這一點，他們直覺認為「較冷」的鋁上的冰會保持固態，而「較熱」的塑膠上的冰塊會融化。
相反，發生了完全相反的情況。
為什麼？ 「鋁塊比塑膠塊融化冰的速度更快，因為它能更快地將熱量傳導到冰塊，」穆勒解釋。 「塑膠[……]是較差的導熱體。熱量傳遞到冰塊的速度較慢，因此它保持寒冷。
為什麼金屬是熱的良好導體？
因此，我們已經弄清楚了為什麼金屬比相同溫度的其他材料感覺更冷或更熱——因為它們通常是更好的導熱體。但金屬為何具有這種特性呢？
要回答這些問題，有助於理解「熱傳導」的實際意義。看，一旦你達到足夠高的分辨率，熱只是另一種說法移動：「當材料吸收熱能時，該能量就會轉化為動能，導致原子移動，」解釋道X測量。
「但是，由於固體中的原子沒有太大的移動空間，它們開始振動，直接暴露在熱量下的原子開始撞擊它們的鄰居，」文章繼續說道。 「這次碰撞讓鄰居們興奮不已，他們也開始震動。當這種情況發生並繼續從材料的熱部分移動到冷部分時，熱量也開始進一步向下移動。這有點像鵝卵石撞擊池塘表面產生的漣漪。
現在，想想這個問題，您就會開始意識到，在導熱性方面，金屬比木材有一些優勢。金屬的原子和分子將比木材更密集，這使得更多的粒子更容易相互碰撞；同樣，木材上確實會有孔洞——有助於將水分和養分從根部向上輸送，但不利於形成完整的抖動分子鏈。
木材是一種化合物，這一事實也導致其電導率較低——它由纖維素、半纖維素、木質素和單寧組成，這些物質又會分解成整個範圍的元素數量不同，取決於您從哪棵樹上獲得的。當粒子遇到這些變化時，它們會分散並偏離其路徑——本質上是稀釋通過材料的熱傳導。
但真正讓金屬比塑膠更具優勢的是，這種材料也可以具有規則且密集的分子結構，但同時具有相對較低熱導率——是它的自由電子。
「一塊金屬中的一些電子可以離開它們的原子並以自由電子的形式在金屬中移動，」解釋道BBC 位元大小。 “留下的金屬原子部分現在帶正電，稱為金屬離子。”
「當自由電子吸收熱能時，它們的移動速度會更快，」它繼續說道。 「當自由電子穿過金屬時，它們會撞擊金屬離子。自由電子的一些動能被離子吸收，它的振動速度更快、幅度更大。
用更容易想像的方式來說——想像一群人搭乘擁擠的地鐵。當然，它們會被推擠，但一般來說，需要相當大的碰撞才能讓它們相互碰撞。它們是我們的物質分子。
現在想像他們每個人都在嘗試玩弄一組乒乓球。
您立即可以看到碰撞的次數將會增加—當您將自由電子引入系統時也是如此。
結果是：具有自由電子的材料（即金屬）的導熱性“比僅在原子之間傳遞振動引起的傳導快得多”，Bitesize 解釋道。 “因此，金屬的傳導速度比非金屬更快。”
長話短說…
總而言之，為什麼金屬比非金屬感覺更冷？這是因為您實際上根本感受不到溫度，而是感覺到材料將熱能從您身體中移除的效果。而金屬，由於其特殊的分子組成，在這方面確實非常擅長。
