科學家目前（qián）已經知（zhī）道，在單（dān）原子尺度範圍內，“溫度”變化不會帶來任何影響。但最近研究（jiū）人員驚奇地發現，這一結（jié）論可以拓展（zhǎn）到碳納米管這樣更大的尺度。《自然》網站最新（xīn）報道說，英國薩裏大學的Ortwin Hess和同事的有關研究結果即將發表在《物理（lǐ）學評論快報》上。新發現讓從事納米尺度器件研（yán）究的科（kē）學家們震（zhèn）驚，因（yīn）為他們沒想到溫度會以這種方式表現。Ortwin Hess說：“我們現在正在製作納米器件，必須重（chóng）新（xīn）考（kǎo）慮有關溫度的（de）問題。” 　　溫度是熱平衡係統冷（lěng）熱程度的（de）表示，如果兩個有（yǒu）交互作用的係統達成了熱平衡，那麽（me）這兩個係統被認為溫度相（xiàng）同。但對於非熱平衡係統來說，溫（wēn）度的概念是沒有意義的。Ortwin Hess和同事發現（xiàn），盡管（guǎn）經過（guò）很長時（shí）間以期讓一根10微米長的納米管（guǎn）達到熱平衡，在測量納米管一端的溫度（dù）後（hòu），再測量另一端（duān）的溫度（dù），結果（guǒ）卻不一定（dìng）相同。 　　英國牛津大學的物理化學家Peter Atkins說（shuō）：“如果（guǒ）係統的尺度一直小到沒有溫度相關（guān）性，那麽該係統（tǒng）性質的波動就是不可預測的，這對任何（hé）設備來說都具（jù）有（yǒu）負麵衝擊。” 　　Ortwin Hess說，有關（guān）“溫（wēn）度概（gài）念在宏觀物質世界和原子尺度（dù）之間的某一區域失去意義”的觀念並不多麽新奇，但關鍵是如何精確確定出這一變化臨界點。該變（biàn）化點既取決（jué）於材料的性質，也取決於（yú）它所負荷的熱量（liàng）。但是，在特定的環境中測量一個（gè）較大實體（tǐ）的溫度可能是非常困難的，比如，一（yī）根10厘米長（zhǎng）的矽晶體的溫度如果沒有超出絕對零度以上1度(-272℃)的（de）話，此時該物體不包含熱能，那（nà）麽該矽晶（jīng）體的溫度是不可測量（liàng）的。 　　Peter Atkins認為，在（zài）我們的日常生活中，溫度（dù）變化與熱傳導有關。在宏觀世界中，熱（rè）量（liàng）從溫度高的係統流向（xiàng）溫度低的係統，因此當一個杯子中的熱量通（tōng）過杯子（zǐ）傳遞到手指（zhǐ）時（shí），我們會感覺（jiào）到杯（bēi）子是熱的（de）。而對於原子的尺度，溫度也用於描述熱量在數十億原子和分子間的分布。Peter Atkins指出，關鍵（jiàn）的問題是我們是用統計的方（fāng）法（fǎ）來描述溫度的，所描述的對象擁有大量的（de）粒子（zǐ）。對單個原子來說，這種方法就沒有意義，統計學隻考慮在一定數量基礎（chǔ）上的對象，那麽這個數量究竟應該是多少呢？ 　　Ortwin Hess的研究小組提出了這樣的問題（tí），即一（yī）係列分離的小格子連（lián）結成一條線後在（zài）不同的溫度下是（shì）如何運動的（de）？在宏觀世界裏，這個小格子的溫度有一定的意（yì）義，因為它能說明熱量沿這條線流動的（de）方向，最終這些小格子會達到（dào）熱平衡，所有格子的溫度都是一樣的。但是，物理學家將這個小格子越分（fèn）越小（xiǎo），直到它們組（zǔ）成（chéng）的長鏈（liàn）無法達成熱平（píng）衡，因為統計波動是量子世界的固有本質（zhì）。 　　在這種尺度（dù）限製範圍內，熱點緊靠冷點，但二者間沒有任何能（néng）量的交換。而且，在這一尺度範圍單個小格子的溫度可（kě）能會一直不可預測（cè）地波動。Ortwin Hess說：“這要歸結為量（liàng）子不確定性原理。”Peter Atkins說：“對這一問（wèn）題的分析還有些細微爭（zhēng）論（lùn），但看起來應該是正確的。” 　　Philip Moriarty是英國諾丁漢大學（xué）的納米技（jì）術專家，他說，Ortwin Hess等人（rén）的模式是一個相對簡單的近似。盡管需要在實驗室檢（jiǎn）驗其對納米（mǐ）技術的實際意（yì）義，但有關溫度概念的尺度（dù）極限觀點（diǎn）是非常合理的。與（yǔ）之（zhī）不同的是，Ortwin Hess堅持認為碳納米管與他們的數學模型非常一致，由碳原子排成的一根10微米長（zhǎng）的線狀（zhuàng）物包含有不足10萬個的碳原子。Peter Atkins同意這種觀（guān）點，他說這已經少到足以讓溫度概（gài）念變得不再重要。