我觉得：

原子振动，互相碰撞。作为一个整体，原子必然首先要通过外层的电子振动，导致磁场变化，原子核运动？

为什么高热又有红外线？可能是原子碰撞时，电子之间产生的？

作者：洗芝溪
链接：https://www.zhihu.com/question/570217390/answer/2786682465
来源：知乎
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。
 

导热也是唯象理论最横行的方向之一。

以铜的导热为例，很多人可能只记住了前面那句，电子导热，说穿了还是电声耦合在起作用。

明明最终都是声子，为什么一定要这么详细地强调是电子而不是声子导热呢？为了解释为什么那么快。

铜的导热性好，空气的导热性差，所以用理想气体那种分子随机运动的平均动能来解释，漏洞过于明显。巧了嘛，铜不是导电性也好嘛，顺手就把电子扯过来，让它连热一起导了。

Onsager倒易大家都学过，热导、电导、磁导，全都串着的，谁也分不开。所以你非要说电子在导电时没导热，好像也确实说不过去。

实际上，用电子跑得快来解释导热性好，根本就是没法自洽的理论。众所周知，自然物质中的导热之王是钻石，导热能力远超铜好多倍，用导热能力来检验钻石的真伪也是常用的办法。有趣的是，同样作为碳的单质，导电能力远超钻石的石墨，其导热能力就相当平庸了。

于是又出现了专门针对绝缘体的纯声子导热的理论模型，怎么导的呢？或许就是把原子想像成牛顿摆吧，一个撞一个，这样就传开了。

或许你可能会说，金刚石硬、石墨软啊，硬的东西导热更显著。马上又有反例了，硬度差不多的硅和它的氧化层，导热系数差两个数量级。这也是CPU散热一直是个大难题的原因。

总之，热流不像电流，一个欧姆定律至今都还能用。总结热流规律的所谓傅立叶定律，几乎就没怎么工作过。核心问题在哪？

电子是一个对力、热、电、磁、光激发都会响应的神奇粒子，而且很听话，指哪打哪。原子就没那么听话了，声子则更难以被操控。

与光子一样，声子也没有化学势，不能像电子那样左右加个化学势差就能扩散。声子你要把它从材料的左边赶到右边去，谈何容易。

你可能会说，加个温度差不就行了吗？

温度对应的是能量，化学势才对应粒子数，千万别搞反了。声子和光子一样，它的能量就是它的频率。要想通过温度差传递能量？

频率是什么，频率是原子振动的简正模式。一个分子也好，一个晶体结构也罢，一旦结构确定，它的简正模式是可以严格解出来的。你解出来是1000个波数，你说我加个温度差，变成990个波数？那就太没文化了。

做功和传热，是自打有热力学以来就要讨论的两个核心问题。当年为什么最终要搞出个热功当量，就因为传热这事儿没有定论，无从下手，只能间接测量。这个问题直到今天仍然是个问题，仍然没有任何解决的方案。

前几年热输运也热过一段时间，什么热二极管、热三极管的，炒得挺热闹。后来拓扑一出来，又一窝蜂全转声子晶体去了。说到底，缺少底层逻辑，研究起来都是空中楼阁。

当然也不是完全没机会了。以前说过，量子Szilárd热机或许已经给出了在波动性的大框架下研究热导的新方案。