以材料的热学基本量及其应用为例。

      某世界研究中心发现，在其招聘的研究人员中（最低文凭为博士），很多人的基础科学概念是错误的。原因是全球各国的教科书关于基础科学概念的解释是不一致的，有的是错误的。或者是，各个高校的教师是从不同角度来讲授，从而学生理解得不一致而引起的，再有的部分原因就是学生本身的错误理解。这类错误理解可能使研究人员不安心于本职工作：无法理解非常基础的科学研究的意义。解决问题的唯一办法就是搞大学、研究生课程级别的概念类培训，把培训合格作为上岗的硬性条件。

为此不得不搞基础科学概念类培训，从初等的定义开始讲。讲课者基本上是全球顶峰级专家。而目标是令研究者安心的搞基础科学研究。

      这是一种实事求是的科学态度。值的在我国科研队伍建设中推广使用，尤其是在水货多的时代。本博文将热学培训的部分论题摘要如下，以看其特色。

      0. 温度

      工程上满足于物质内微观声子的运动这个层次的理解。【而其它，属于基础科学理论研究】。

1. 热学物性

      1.1 比热

      单位质量物质存储或释放热能的性质被定义为比热，量纲为：焦/千克开。在恒定体积或恒定压力下的比热被称为等容或等压比热。它们是材料的基本物性参数。目前在使用热力学的参数时，1%以下的误差常常被看成是可接受的。

      晶格的贡献，表达成德拜温度的函数。自由电子的贡献，表达成费米温度的函数。

对各类材料，比热作为温度的函数、及曲线特点。金属的比热，热绝缘材料的比热，超导材料的比热，感比热（国内多数文献称显热、或感热，没有突出这个量是定义在单位质量上的，被学界广泛的误解；定义为对等压比热在温差区间关于温度积分）。【复杂性的解决求助于基础科学研究】

      1.2 热传导

      热传导系数（瓦/米开）。傅里叶传导律，导热机制：热传导，电子，声子输运。晶格的贡献，电子的贡献。材料的热传导：金属，热绝缘材料，超导材料。

      热传导的积分方程；热传导的微分方程。

      固体的热胀冷缩。

然后，把温度看成是自变量，研究基本的物性参数对温度的函数关系（目前以图示为主，难于用初等函数表达）。【复杂性的解决求助于基础科学研究】

以上内容一般出现在热学教科书中。而下面的重要应用，大多数热学教科书不谈。

      2.电阻率电导率

      它们是对温度很敏感的函数。金属材料，电导率与温度函数关系的Wiedemann-Franz定律。半导体材料，比较复杂。【复杂性的解决求助于基础科学研究】

      3.力学性质

      弹性区间的应力应变关系随温度的变化，温度与屈服强度随温度变化的复杂关系。塑性区间的应力应变关系随温度的变化，断裂问题的复杂性。【复杂性的解决求助于基础科学研究】

      4.磁性

      材料的磁导率，自由原子的磁矩由电子自旋、电子绕原子核轨道动量、磁场作用下动量变化决定。以相对于真空的磁导率大小为依据，把磁性分为五大类：抗磁体，相对磁导率小于1，与温度无关；顺磁体，相对磁导率大于1，在磁性小时，与温度成反比；铁磁体，与温度成非线性关系Curie-Weiss定律；亚铁磁体；反铁磁体，由临界温度决定，在磁温度下没有磁矩，大于此温度，可具有亚铁磁体和抗磁体双重属性。【复杂性的解决求助于基础科学研究，为当前量子理论、统计物理、场论等现代物理的热门课题，而自旋的抽象物理理论更是重中之重】

      该培训的结论是：本世界研究中心的基础理论研究是技术进步的基础，是与工程问题密切相关的。

      我国高校几乎都有材料学院，但是基本上不吸收基础科学类人才，从而只能在浅水区玩。而工程上的复杂问题只能进深水区来设法解决，从而，回避基础科学研究在客观效果上是回避工程上的复杂性问题，从而脱离工程需求。

      由于我国基础科学落后，所以，所谓的基础科学研究以消化、吸收为主将是长期性的，此类学习性研究既不会产生高端期刊的发表论文，也不能短期内直接解决工程上的复杂性问题。如何令这个阶段的基础科学研究队伍稳定下来将是国家层面的科技战略布局问题。

      当前的现实问题是，此类不上不下的基础科学研究群体基本上被逆淘汰了20年，快被完全消灭了。而原则上，我国的基本国情：发展中国家。现实是，我国正是需要这样一群几乎没有“国际公认”成果的基础科学研究队伍来填补基础科学与工程需求的空白区。不认识到这个问题而谈基础科学研究是无的放矢。