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如何看待Nature近期发表论文中提到的新的热传导方式：真空声子传热？
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在学习物理时，物理教科书上的知识告诉我们，宇宙中的热能只有传导、对流以及辐射这三种传递方式，除此之外，热量再也没有其他的方式来进行传递。
然而在2019年12月16日，加州大学伯克利分校的张翔团队在《自然》（Nature）杂志上发表的论文显示，这些科学家发现了一种前所未有的热传递方式——“真空声子传热”，这就意味着，我们的物理教科书将被改写。
什么是声子呢？所谓声子是指凝聚态物质中原子、分子等微观粒子振动的集体激发所具备的能量量子，为了方便理解，我们可以粗略地认为，声子就是振动能量子化后的最小单位，它是一种准粒子，和我们常听到的光子、电子等基本粒子是完全不同的概念。
我们都知道，热能可以通过振动能的形式在微观粒子（如分子、原子等）间传递，这就说明了声子是可以传递热能的。但是声子必须要通过介质才可以传递热能，而真空里是没有介质的，据此我们可以得出一个结论，热能是不能够通过振动能的形式在真空中传递的。
那么真空里真的就没有介质吗？对此，量子力学认为，在看似什么都没有的真空里，其实充满了大量的虚粒子，这些虚粒子在真空中总是成对（一个正一个反）地出现，然后又在一瞬间互相湮灭。需要注意的是，量子力学所描述这种现象并不是只存在于理论中，事实上，早在1996年科学家就通过实验证实了这一现象。
科学家在真空中平行置入两片非常薄并且非常光滑金属板，当这两片金属板之间的距离缩小到一定的程度时，科学家观测到了它们之间具有了互相靠近的趋势，经过反复研究以后，科学家认为这种使金属板互相靠近的力就是由真空中的虚粒子产生的，这种现象就是有名的“卡西米尔效应”，而在该现象中产生的力就是“卡西米尔力”，它证明了真空其实并不空。
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这是最近香港大学的校长——张翔院士领导的美国加州大学伯克利分校的研究团队发表的论文。
这个实验是这样的，在一个真空容器内，确保两张薄膜互相平行，误差不超过几纳米。同时，保证膜非常光滑，表面纳米凸起或者凹陷不超过1.5纳米。在实验中，两张膜被固定在了两侧，他们用加热器对其中一张膜加热，同时利用制冷器给另一张膜降温。为了探测振动频率，也就是温度变化，两张膜都覆盖了超薄金反射层，并用微弱的激光进行照射。经历了多次实验后，团队确认，膜与真空室的接触面不存在热传导，也没有任何电磁波热辐射。
最终，他们发现，当两张膜的距离小于600纳米时，他们的温度就发生了变化，并且，该变化无法用其他理论解释。当相聚小于400纳米时，热交换的速率能使两张膜发生明显的变化。
他们计算了实验中，声子传递能量的最高效率，按照这个速率，如果想传递一个可见光光子的能量都需要50秒，虽然这看起来微不足道，张翔认为，这仍然是热量在两个物体之间传递的新机制。这就是所谓的真空声子传热。
当然，这听起来很不可思议，热量能在真空中传播。即使是声子传热，声子是晶格振动产生的机械波，按照经典物理学的理论，那也是需要传播介质的，真空怎么可能？也许，还有更新的机制没有被发现。笔者认为，两个薄膜的温度差大，就意味着两个薄膜上原子或电子的振幅速率不一致。根据麦克斯韦方程组，动电生磁，动磁生电，也就是说，其中高温的薄片上的分子振动剧烈，表面等离子体共振强烈，这就是电磁波啊，会有电磁辐射。这个电磁辐射作用到另一个低温薄片，这就相当于能量传输转运。而且，具体只有几百纳米，金原子的直径就3.5纳米，虽然不在一个数量级，差距还是可以接受的。这种电磁辐射是非常小的，如果不是自己专门研制的仪器，很难探测到。
目前我的知识水平也只能解释到这里了。
粒子物理更下的东西，夸克，中微子等一系列的东西，也许可以考虑用来解释真空传热。但是，目前，听到这个结论，还是感觉匪夷所思。
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