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相变原理——挑战量子物理(八)

   我们所讲的物质所具备的物理特性,是指它在一定相态下所具有的特性。随着温度压力的改变,物质的相态发生变化——相变了,流水成了坚冰;钢筋铁骨成了钢水铁水,诸多的物理特性都面目全非。
    相变了,物质的物理性质、机械性能发生了不可比拟的巨大变化。这样的变化,外因是温度压力,内因是什么?现代教课书上把内因笼统地归结为分子的热运动,热是怎样使得分子运动的?分子在热作用下是如何运动的?说得模糊含混,相变为什么会有特有的固定的温度点?无规则的热运动如何能导致这有规律的变化?可怜多少学者为此熬白了少年头。
    11、 温度与物质
    我们眼前的物质是在现有的温度条件下而存在,如果温度变了,可能面目全非。物质性能随温度变化是我们共有的生活体验:水在0℃结冰、100℃沸腾;木材在一定的温度条件下燃烧,温度与物质状态相依相存。
    在实验室里我们会看到:大部分物质都有其固定的熔点、沸点;半导体导电率与温度密切相关:超导物体一定要到临界低温,超导才能发生;记忆合金定要到特定的温度记忆效应才会呈现。物质的这些变化与温度精确的对应,这极具规律的对应不会是偶然的、孤立的、无规则的,这有规律的现象必然源于且服从更深层的有规则的运动。这个规则的运动,就是我们在第一讲就讨论过的核外电子的速度随温度变化而有规则的运动。
 
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