真空这个看似空无一物的地方，竟然也能把热量传递出去。香港大学和加州大学伯克利分校的团队最近搞了一个实验，证明了真空里也能传热。这个发现可是打破了以前教科书里写的热量传递只能通过三种方式的规律。在中学物理课本里，我们学到热量主要通过接触传导、对流和辐射这三种方式传递。一旦没有介质，热量就像没了灵魂一样，几乎无处可去。 张翔团队的研究是基于荷兰物理学家Casimir在1948年提出的理论。他当时就指出真空中电磁场像海水一样波动，虽然没有粒子存在，但是能量却在不停地起伏。这个现象被称为“凯西米尔效应”。现在他们把这个效应给应用到了实际实验中。他们精确控制两张平行膜之间的距离，让量子起伏把声子像接力棒一样抛来抛去，结果热量就顺利穿过了“零介质”的障碍。 研究者给这两张膜穿上了一层薄薄的金反射层，再用激光做“温度计”，每秒可以精准捕捉191600次微振动。 膜A被加热到了39.35℃，膜B被冷却到了13.85℃，两张膜之间平行得像剃须刀一样紧密，误差不超过1纳米。真空室也抽得特别干净，连最后一个空气分子都被清除掉了。 然后他们开始把两张膜慢慢靠拢，当距离小于600纳米的时候，温度开始相互传递。当距离小于400纳米的时候，热流就像开了闸的洪水一样汹涌而出，在短短5分钟内就让膜B升温了整整1℃。 虽然这次实验计算出来的传热效率非常低，只有6.5×10⁻²¹ 焦耳/秒，传递一个可见光光子需要整整50秒时间。不过这次实验成功地在真空中直接观测到了无介质热传递的现象。它打破了必须接触和必须有介质这两大规律，为量子热力学开辟了新的可能性。 接下来他们计划把膜做得更薄一些，利用二维材料减少声子散射；在真空腔里加上磁场来调控量子起伏频率；把装置缩小到芯片级大小，让热量在指尖大小的真空里自由流动。如果能把量子波动变成“通道”，那么真正意义上的“零介质散热”或许就不远了。