由于奇怪的量子效应，热能跨越了真空

量子物理学再次颠覆了经典物理学，这一次使得热量能够在真空中传递，而无需任何通常需要这种推动的原子或分子。

这项研究利用了一种特殊的量子怪异现象，称为卡西米尔效应：认为真空并不是真正空的，而是充满了微小的电磁波动，这些波动会干扰周围的物体。

科学家此前已经证明了卡西米尔效应如何移动纳米颗粒在真空中，推动两个物体走得更近; 这项最新研究也展示了它如何与传热一起工作。

（张实验室/加州大学伯克利分校）

这一发现可能会影响纳米级电子元件甚至的设计可以在我们的设备缩小时在最小的范围内管理热量。

“热量通常通过原子或分子或所谓的声子的振动在固体中传导？但在真空中，没有物理介质，”机械工程师张翔说道来自加州大学伯克利分校。 “所以，多年来，教科书告诉我们声子不能在真空中传播。

“令人惊讶的是，我们发现声子确实可以通过不可见的量子涨落在真空中转移。”

真空室内放置的两片相距数百纳米的镀金氮化硅膜证明了这一点。 即使膜之间完全没有任何东西，并且光能可以忽略不计，加热一个膜也会导致另一膜升温。

在更大的尺度上这不会发生吗？ 这就是真空口袋的原因两堵墙之间保温瓶可以让你的温暖，因为热量不容易穿过缝隙？ 但在最小的范围内，其影响可能是深远的。

实验的一切都必须仔细配置和控制：从精确控制膜的温度，到保持实验室室完全无尘。

（维奥莱特·卡特/加州大学伯克利分校）

虽然热量传播的距离很小，但相对而言，已经足够远了，足以排除其他热量传递的原因，例如来自能量的传递。电磁辐射（这就是太阳通过太空真空使地球变暖的方式）。

这项研究背后的科学家认为未来可能还会有更多的研究？ 如果热量可以在真空中传播，那么声音也许也可以。 毕竟，它们都依靠分子振动来移动。

这还得等待另一次实验。 目前，该团队正在研究如何利用这种特殊的量子效应来管理未来计算机和电子产品中的热流。

“这种新传热机制的发现为纳米级热管理开辟了前所未有的机会，这对于高速计算和数据存储非常重要，”机械工程师李浩坤说道来自斯坦福大学。

“现在，我们可以设计量子真空来提取集成电路中的热量。”

该研究发表于自然。