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[圖文]美華裔教授破百年物理定律

2014年11月02日 科學探秘-短篇 暫無評論 閱讀 80 次

美華裔教授破百年物理定律獲國際同行喝彩(圖)
 
陳剛與實驗用的真空室

  據美國《世界日報》報道,美國麻省理工學院(MIT)30日宣佈,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」的公式,證實物體在極度近距時的熱力傳導,可以高到定律公式所預測的一千倍之多。該研究將在「NanoLetter」8月號科學雜誌上發表。


  德國物理學家普朗克(Max Planck)於1900年所創的「黑體輻射定律」(blackbody radiation law)是公認的物體間熱力傳導基本法則,雖然有物理學家懷疑此定律在兩個物體極度接近時不能成立,但始終無法證明和提出實證。


  普朗克的「黑體輻射定律」創定在不同溫度下,此定律在絕大多數情況下都成立,但如何在極微小的距離中穩定控制物體,達成能量傳導的測試有極高的困難度。百多年來,科學家始終無法突破。而普朗克也對此定律在微距物體間是否仍成立,持保留態度。


  中國華中科技大學、柏克萊加州大學出身的陳剛是知名的納米熱電材料和流體學者。他的研究團隊採用方位較易控制的小玻璃珠對著平面物體的方式,取代在納米(10億分之一米)距離中根本不可能不碰觸的兩平行平面體;並採用雙金屬臂梁(bi-metallic cantilever)科技的原子能動力顯微鏡去精準地測量兩物體間的溫度變化。


  麻省理工學院表示,陳剛團隊的研究成果,證實科學家所預言但無法實證的理論,已獲得國際間同領域學者的喝彩。


  此項發現不但讓人們對基本物理有進一步的瞭解,對改良計算機數據儲存用的硬碟(hard disks)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,目前計算機使用的硬碟,記錄頭與硬碟表面約有五至六納米的距離,記錄頭容易發熱,而研究員一直在尋找控制熱力的方法。熱力傳導和控制是磁力儲存(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。


  新的發現也能幫助開發新一代的能源轉換裝置。除了實際的應用,陳剛說,此研究也提供對基本物理進一步瞭解的有用工具。


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