能量传递必做功

18世纪，人们对热本质的研究走上了一条弯路，“热质说”在物理学史上统治了一百多年。直到英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳为最终解决这一问题指出了道路。

1847年，焦耳设计了思想巧妙的实验：在量热器里装水，中间安上带有叶片的转轴，然后让下降重物旋转叶片，叶片和水的摩擦生热而使水和量热器都变热。根据重物下落高度计算机械功，根据量热器内水升高的温度，计算水的内能升高值，进行比较，求出热功当量的准确值。

实际上，所有的热量传递都是通过不同形式的做功完成，没有例外。

热的传导与对流比较好理解，因为有显态粒子参与，通过粒子间相互作用，能量从高温物体传向低温物体，粒子间的相互作用伴随着做功。而对于热辐射，相对难以理解。

所有的显态粒子都沉浸在场态粒子的海洋中。场态粒子与显态粒子不断相互作用，相互诱导震荡并通过交换虚拟粒子交换能量，这样就形成了热辐射。

场态粒子能够不断诱导核外电子跃迁到其它轨道，核外电子不断诱导场态粒子成为瞬时振荡场态粒子。显态粒子对场态粒子做功，场态粒子成为瞬时振荡场态粒子，由球型成为椭球型；震荡场态粒子诱导其他场态粒子，震荡场态粒子对外做功，由椭球型变为球型；而被诱导的场态粒子同时由球型成为椭球型。能量伴随着场态粒子间交换虚拟粒子的不断相互作用，以电磁波的形式此起彼伏地传递，每一次场态粒子传递虚拟粒子，都伴随着一个粒子对另一个粒子做功，能量以做功的方式不断传递。一旦遇到显态粒子，震荡场态粒子诱导显态粒子的核外电子跃迁，场态粒子对显态粒子做功。椭圆型的场态粒子对外做功，变成圆型，同时显态粒子的核外电子被做功后向外跃迁。

显态粒子与场态粒子间，以及场态粒子间不断相互作用，通过交换虚拟粒子相互做功。

没有显态粒子时，场态粒子自身也会热辐射，这样就形成了背景辐射，是唯一一种无法屏蔽的热辐射形式。

总之，任何形式的热量传递，一定伴随着物质间的做功，包括显态粒子间、显态粒子与场态粒子间，以及场态粒子间的相互作用。物质是能量的载体，也是能量的受体，没有物质间的相互作用，能量无法传递。任何能量都是通过做功的方式传递。

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