美國MIT華裔教授 打破百年物理定律

2009-08-02 07:39 麻省理工學院（MIT）30日宣布，該校動力工程學華裔教授陳剛與其團隊的研究，首次打破「黑體輻射定律」公式，證實物體極接近的熱力傳導，可以高到定律所預測的千倍。研究報告將在8月號「NanoLetter」雜誌上發表。

德國物理學家普朗克1900年創「黑體輻射定律」（blackbody radiation law），公認是物體間熱力傳導基本法則，雖有人懷疑定律在兩物體極接近時不成立，但始終無法證明。

「黑體幅射定律」創定在不同溫度下，在絕大多數情況下都成立，但在極微小距離中穩定控制物體以測試能量傳導，極為困難。百多年來，科學家始終無法突破。普朗克本人對此定律在微距物體間是否仍成立，亦無把握。

陳剛出身中國華中科技大學、柏克萊加州大學，是知名奈米熱電材料和流體學者。他的團隊採用方位較易控制的小玻璃珠對著平面物體的方式，替換在奈米（10億分之一米）距離中根本不可能不碰觸的兩並行平面體；並採用雙金屬臂梁（bi-metallic cantilever）科技的原子能動力顯微鏡，精準測量兩物體間溫度變化。

MIT表示，陳剛團隊證實了科學家所預言但無法實證的理論，獲國際間同領域學者喝采。不但讓人們對基本物理有進一步瞭解，對改良計算機數據保存用的硬碟的「記錄頭」（recording head），以及發展儲聚能源的新設計等工業應用上十分重要。

陳剛說，當前計算機使用的硬碟，記錄頭與硬碟表面約有5、6奈米距離，記錄頭容易發熱，而研究員一直在查找控制熱力的方法。熱力傳導和控制是磁力保存（magnetic storage）領域十分重要的一環，此類應用也將因陳剛的發現而迅速發展。新的發現還有助於開發新一代能源轉換裝置，陳剛說，此研究也提供對基本物理進一步瞭解。