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【大纪元11月21日讯】法国与奥地利的科学家合作﹐首次用实验方式证实了负热容量的存在。
科技日报11月20日消息,法国里昂核物理研究所的物理学家与奥地利因斯布鲁克大学的科学家研究发现﹐一个由15个左右氢分子组成的原子团﹐在从液态向气态转化的过程中﹐尽管通过外部对其持续加热﹐它却出现了冷却现象。在宏观世界中﹐如果向一个系统提供能量﹐它便会提高温度﹐直到出现蒸发或熔化等状态变化﹔如果蒸发或熔化没有完全完成﹐即使外界继续加热﹐系统温度也总是保持不变。在这种情况下使系统温度提高开氏一度所需要的能量就是热容量﹐此时物理学认为﹐该系统的热容量是正的。那么是否存在负热容量（即系统被加热其温度却出现降低）呢﹖70年代﹐有物理学家假设出现这种现象的可能性有两种﹕一是辐射失去能量﹑而核心温度却越来越高的太空星星﹔二是汽化时温度降低的原子核。
法奥科学家从氢分子团与一个氦原子的高速撞击的实验中发现﹐与宏观系统不同﹐由少数粒子组成的系统在气态和液态这两种物理状态之间没有明显界限。当系统处于不稳定的中间状态时﹐系统会寻求快速处于气态的条件﹐而代价是系统出现“冷却”现象。在宏观世界中﹐由于分子太多﹐系统中所有分子不可能骤然冷却﹐所以就出现了液﹑气两种状态共存现象﹐其中只有很少一部分分子受相位转化的影响而处于液／气中间状态。
科学家认为﹐该实验的成功又一次提出了宏观和微观世界的界限在哪里﹑如何决定一个微观系统的温度等问题。
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