颠覆认知：论热的本质篇

第三章、◇论热的本质篇◇

一、热力学研究的历史

热是什么？自古以来就有不同的看法。十六世纪以后，热的本质的问题引起了科学家和研究人员的强烈兴趣，培根从摩擦生热等现象中得出“热是一种膨胀的、被约束的而在其斗争中作用于物体的较小粒子之上的运动”，这种看法影响了许多科学家。波耳看到铁钉被捶击后会生热，想到铁钉内部产生了强烈的运动，所以认为热是“物体各部分发生强烈而杂乱的运动”；笛卡尔把热看作是物质粒子的一种旋转运动。胡克用显微镜观察了火花，认为热“并不是什么其他的东西，而是一个物体的各个部分的非常活跃和极其猛烈的运动。”牛顿也指出物体的粒子“因运动而发热”。洛克甚至还认识到“极度的冷是不可觉察的粒子的运动的停止”。俄国学者罗蒙诺索夫在十八世纪四十年代提出了两篇关于物理学的论文，第一篇是关于热力学基础的，题为《关于热和冷的原因的思索》（1746）；第二篇是关于分子运动论的，题为《试论空气的弹力》（1748），在这两篇论文中，罗蒙诺索夫提出了如下的见解：“热的充分根源在于运动”，即热是物质的运动，运动着的是物体内那些为肉眼所看不见的细小微粒；微粒本身是球状的，因为只有这样，固体变热时才能保持它的外形；热量从高温物体传给低温物体的原因，是由于高温物体中的微粒把运动传给低温物体中的微粒造成的，而且给出的运动的量与接受的运动量相等，一物体使另一物体变热时，它自身便会变冷，这就肯定了运动守恒在热现象中的正确性；气体分子的运动呈现一种“混乱交错”的状态，是杂乱无规则的。

随着古希腊原子论思想的复兴，热是某种特殊的物质实体的观点也得到流传。法国科学家和哲学家伽桑狄认为，运动着的原子是构成万物的最原始的、不可再分的世界要素，同样，热和冷也都是由特殊的“热原子”和“冷原子”引起的。它们非常细致，有球的形状，非常活泼，因而能渗透到一切物体之中。这个观念，把人们引向“热质说”，波耳也动摇于热的运动说和热质说之间。在考察放在真空容器中的一块炽热的铁可以使器壁感受到热的现象时，他认为这似乎只能用“热”自己传过来加以解释，波尔哈夫认为，热的本源是钻在物体细孔中的、具有高度可塑性和贯穿性的物质粒子，它们没有重量，彼此间有排斥性，而且弥漫于全宇宙。1789年，拉瓦锡还将“热质”和“光”列入无机界二十三种“元素”之中。 布莱克是热质说的一个重要倡导者，他虽然相信最终会发生现热“将不是化学的，而是力学的”，但他又很难否定热质说。他觉得热是运动的学说还有不少困难。例如，如果说热是物质内部粒子的运动，那么密度大的物质由于其内部粒子吸引力强而不易振动，比热就应越大，但为何水银的比热反而比水的比热小呢？对于“潜热”，用粒子的机械运动更难作出解释。所以布莱克宣称他“不能形成这种内部振动的概念”，而采取了热是某种特殊物质的观点。

热质说简易地解释了当时发现的大部分热学现象：物体温度的变化是吸收或放出热质引起的；热传导是热质的流动，对流是载有热质的物体的流动，辐射是热质的传播；物体受热膨胀是因为热质粒子间的相互排斥；物质状态变化时的“潜热”是物质粒子与热质发生“准化学反应”的结果；摩擦或碰撞的生热现象，是同上于“潜热”被挤压出来以及物质的比热变小的结果；等等。由于热质的物质性，所以它也遵从质量守恒定律，这是混合量热法的理论根据。在热质说观点的指导下，热学研究所取得的主要进展有：布莱克发现了比热和“潜热”；瓦特从理论上分析了旧蒸汽机的主要缺陷而引导他改进了蒸汽机；傅立叶依据这一物理图象建立了热传导理论；卡诺从热质传递的观点出发于十九世纪初提出了消耗从热源取得热量而得到功的理论。热质说的成功，使人们相信它是一个正确的学说，从而压倒了热是运动的看法而在十八世纪到十九世纪初居于统治地位。

直到十八世纪末，热质说才受到了严重的挑战。1798年，出生于美国，后来加入英国国籍的物理学家本杰明·汤普逊即伦福德伯爵向英国皇家学会提出了一个报告，说他在慕尼黑监督炮筒钻孔工作时，注意到炮筒温度升高，钻削下的金属屑温度更高的现象，他提出了大量的热是从哪里来的这个问题。他在尽量做到绝热的条件下进行了一系列钻孔实验，比较了钻孔前后金属和碎屑的比热，发现钻磨不会改变金属的比热。他还用很钝的钻头钻炮筒，半小时后炮筒从60度F升温到130度F，金属碎屑只有五十多克，相当于炮筒质量的九百四十八分之一，这一小部分碎屑能够放出这么大的“潜热”吗？他在笔记中写道：“看来在这些实验中，由摩擦产生热的源泉是不可穷尽的。不待说，任何与外界隔绝的物体或物体系，能够无限制地提供出来的东西，绝不可能是具体的物质实体；在我看来，在这些实验中被激发出来的热，除了把它看作是‘运动’以外，似乎很难把它看作为其他任何东西。”六年以后，热质论者还在辩解说伦福德实验中的热是从周围的“热质海洋”中吸收来的。1799年，英国化学家戴维进行了这样的实验：在一个同周围环境隔离开来的真空容器里，利用钟表机件使里面的两块冰互相摩擦而熔解为水。在这个实验中，“热质海洋”被外面的冰壁隔绝，而摩擦的冰块只能吸收“潜热”熔解为水，是不可能挤出“潜热”的；冰在熔解后又变成了比热更大的水。因此，在这里，“热质守恒”的关系不再成立了。戴维由此断言“热质是不存在的”。在对粒子振动的思想犹豫了一段时间之后，1812年他终于明确提出：“热现象的直接原因是运动，它的转化定律和运动转化定律一样，同样是正确的。”伦福德和戴维的实验都支持了热质运动的看法，但这并没有结束热质说的历史。只有托马斯·杨在他1807年的那本书中对热质说进行了驳斥，但依然有很多其他人坚持着热质说。

此后，科学家进一步研究了热和做功的关系，特别是英国科学家焦耳做了大量实验，定量地研究了热和功的关系，证明做了多少机械功，就有多少机械能转化成热这种形式的能量。焦耳的工作，表明热不是一种特殊的物质，同时为能量守恒定律奠定了基础。经过科学家的长期研究，关于热是一种运动形式的设想，最终成为直至现在都公认的理论。能量守恒定律的建立，彻底否定了热质说，同时为分子运动论的发展开辟了道路，现在的分子运动论认为：宏观的热现象是物体内部大量分子的无规则运动的表现，物体内部的能量就是所谓的内能，热量不是表示物质所含“热质”的多少，而是表示在热传递过程中传递的能量的多少。（此节历史资料来源网络）

二、“科学小舟新科学”的热定义

（二）科学小舟热感定律

1、冷热对应空间中热子的密度情况

人体作为是一个生命体，首先它是一个物体，一个由分子原子乃至无穷小的粒子凝聚而成的动态凝聚物，可以看作是一个与任何物体没什么区别的物体。人类要维持自己的生命体存在，首先必须维持人体这个动态凝聚物不离散、不消亡。既然人体是一个地球表面处的空间条件下的动态凝聚物，组成人体的粒子的聚合和离散也必然是符合其他物体存在的规律。根据“科学小舟成物法则”，空间存在的不同层次类型的粒子和该粒子的密度大小会直接对物体包括人体产生作用造成影响，如何形成、维持、保护人体—-是每一个生物必须首先面对的问题，维持和延续生命体的存在，这对一个生命意义重大！

那么什么情况下人的感觉是热？什么情况下人的感觉又是冷的呢？通过显微镜观察我们知道人体是由细胞组成的，细胞结构在受到外部粒子足够大的冲击力时会发散分解甚至会支离破碎，细胞受影响的程度直接关系到人体生存情况，这种细胞发散分解甚至是支离破碎对应的感觉理所当然就是那些不舒服的感觉，如痒、酸、疼……（在“生命的本质”将有更详细的详细论述）有生活经验的人就知道，人体受冷热影响超过了一定程度，人的感觉就是痛苦；而人体被火烧烤，组成的人体细胞就会发散甚至是烟消云散，此时的感觉更加是疼痛。在细胞被破坏或消散的过程中，正常的人都会感到疼痛，这是与细胞的解体有直接关联的！所以将痛苦的感觉与人体细胞的不正常离散分解、不能保持稳定结构是存在必然的联系的。如果不是人体内部物质结构的改变，会有热的感觉吗？人体有必要进化出对热的感觉吗？并且我们再看看人类诸多的感觉，有什么感觉能比热的感觉对于保护人体结构不“散架”起到更大作用？利器插入体内和腐蚀液体腐蚀身体造成疼痛的感觉，这感觉却总是伴随着“热辣辣的感觉”，是与高温对人体造成的疼痛基本相同—-这不正说明利器刺破细胞造成感觉是与异常温度给人造成的感觉是出自同一个原因的吗？

再让我来举个例子：疟疾是人类历史上常见的疾病，它是由疟原虫通过被感染的蚊虫的叮咬传播的疟疾，典型的疟疾多呈周期性发作，表现为间歇性寒热发作，一般的患者在发作时先有明显的寒战，全身发抖，寒战持续约10分钟至2小时，接着体温迅速上升，常达40℃或更高，面色潮红，皮肤干热，烦躁不安，高热持续约2～6小时后，全身大汗淋漓，大汗后体温降至正常或正常以下，冷热交替的感觉是疟疾表现出最主要的症状。2011年1月24日，澳大利亚研究人员利用超分辨率微镜技术（super resolution microscopy）首次利用照相机捕捉到疟原虫强行入侵人体红细胞，然后从其内部摧毁它们的画面（下图），直观地证明了人体的冷热感觉是与细胞破损密切相关的。

（疟原虫入侵并摧毁人体红细胞画面）

有太多太多的事例可以证明热的感觉就是人体细胞或细胞内部结构组成发生破损造成的一种感觉。能对温度的感受并对此作出反应是人体自我保护不受损害的最重要的方式，没有其他感觉可以代替人类对热的感受这一重要的感觉！但现代科学缺乏对热感觉产生机理的最基本认识，忽视了热必须与感觉联系在一起以及感觉产生对应的物质机理，那么在热学研究中就容易迷失方向。要知道，科学是人类的科学，没有了人类的感觉就没有了人类本身，离开了对热的感觉也就没有人类的科学！

既然热是一种感觉，那么它是如何产生的呢？在文章前面我已经分析了体内感觉粒子与外界粒子共振是产生感觉的先决条件（详见文章前面的“科学小舟共振原理”），振动频率越接近，就越容易产生感觉，能共振的条件之一是身体内外粒子um值必须同一层次（或者通过身体机理过渡为同层次），所以对应于身体内部不同的组成就有不同的感应粒子，而凡是与产生热感觉的粒子的同um值的粒子，就可从广义上称之为“中子”了。

根据“科学小舟成物法则”（详见前面的物质篇），下图所示的就是人体细胞（分子构成）作为一个凝聚物，这个凝聚物是凝聚还是发散主要由两个层次的粒子含量决定的，一种是图中的原子层次粒子“中子A”的空度决定，一种是“中子”层次的粒子“中子B”空度决定。

先以分子层次的构成细胞物质来分析凝聚物的聚散情况：根据“科学小舟第三定律”和“科学小舟成物法则”，细胞分子团在正常的情况下必须Z1＜Z2才能维持分子的向心凝聚力而形成细胞分子团，如果将Z1/Z2=K作为细胞内外密度差异的参数，那么根据科学小舟第三定律可知，当K1的时候，分子不具备成为凝聚物的凝聚力，就不能组成稳定结构的细胞，就算已经组成了的细胞也会离散，所以说，正常的人体细胞，参数K必然是小于1足够多的数值，这个是能维持“常态下”的人体细胞的结构不离散的条件。

什么情况下人感觉得是热？什么情况下人感觉得是冷呢？这个问题非常重要，甚至是热学中革命性的基础观念。因为现在的“热现象”中的“热”往往被世人物质化实体化，认为物体的温度变热分子的振动变得激烈伴随的是空间的“中子”含量的增加，这是极端错误的！为什么这样说呢？结合现实生活中人们通常的冷热观念，“热是可以让物体熔解消失（离散），冷是可以让物体凝聚坚硬”的特性，再根据前面的物质篇中 “科学小舟成物法则” 的 论述，那么我们就可以清楚地知道冷热现象所对应的空间粒子（中子）的含量到底是相对多还是少了。很明显，空间中子的含量与冷热相对的情况恰恰是与大多数人的认识相反的。也即是说如果人体感受到热，必然就是代表了人所处的空间的中子的动量压密度较低，即一般情况对应的中子的含量较为稀薄；如果人们感受到所谓某物体空间较冷，那么就代表这个物体空间的中子动量压密度较大，即对应空间的中子的含量较为浓稠。

对于一个特定的物体和空间而言，以中子在空间的相对密度来说，热就对应中子含量较稀薄，冷就对应较浓密。

2、对“热”、“中子”、“热量”和“温度”的明确定义

在“科学小舟新科学”里并没有可以独立于粒子群体运动因素造成的所谓四种力（也就是所谓的强力、弱力、电磁力和“万有引力”），而只有符合科学小舟第三定律的维持空间粒子动量压密度均衡分布而形成的力（F=∇Z×V详看前面内容）。在前面的“物质组成与结构大统一”章节中对微观粒子为什么会表现出相互吸引或排斥，以及中性粒子为什么能凝聚成为人类眼中的物质也作出了较为详细的论述。在“物质的形成原理”和 “物质基本粒子的分类”的章节中已经对基本粒子可以凝聚成为物体的原因作出论述，指出了物质就是动态凝聚物，动态凝聚物就是物质！

“热”对于人类生存的重要性上一章节已经说明了，人体是由分子团、分子的凝聚而成，是由于分子团、分子下约小两层次的粒子空度所造成的（或更小的层次的空穴），这个比分子团、分子约小两层的粒子就是维持组成人体稳定细胞体的粒子，这类型的粒子就是与人们感受最直接最息息相关的粒子—-我们可以称之为“中子”！

这种将产生热感觉来定义一种实在的粒子，这是不是就像历史上曾经有过的“热质说”理论一样呢？并不是！“热质说”认为空间存在中子就能产生热现象，而“科学小舟新科学”中的“中子”作为基本粒子并不具有发热的属性，与历史上的热质说的“热质”不一样。

在我们生活的空间中，中子无处不在，但并不是有中子的空间就存在热现象，热现象的产生不在于是否空间存在中子，而在于空间是否存在中子含量的差异，人类只有在中子存在足够差异的空间才能感受到“热”（差异由空间动压差∆Z衡量）。这与人类对声音的感受是一样的，声音的产生在于空气层次物质在空间是否存在动压差，而不在于空间是否存在传播声音的介质（空气）。一样的道理，产生热的感觉也不在于空间是否存在中子，而是空间是否存在空间中子的动压差！这是“科学小舟新科学”“热”定义跟历史上的“热质说”存在根本性区别的地方！

那么在此就让我们首先来给“中子”和“热”做个科学的定义吧，狭义概念的“中子”定义—–“中子”就是相对组成人体的细胞团、分子团、分子小两个层次的粒子（比原子小一个层次）。对应狭义概念的“热”的定义—-热就是某空间相对于特定空间的“中子”动量压密度存在差异的大小程度。

这里说的热是与人的感觉对应的现象，所以才有“中子”是人体细胞团、分子团、分子小两个层次的粒子的狭义概念的定义，狭义的“中子”相当于人们现在认为原子里头有的“中子”层次的粒子类似含义。狭义的“热”对应的是人体组成物质的形成本质含义，这是基于对热感觉的产生是直接与身体细胞状态有关的角度来定义的。

每种物质都可看作是由低于它们两个层次的粒子的空穴所产生的（原因请看前面的“物质形成的原理”章节），狭义的热概念是针对人体物质是否可以形成和维持不离散结构的空间中子的密度大小的现象，所以才将热定义为比人体组成分子小两层次的粒子。而广义的“热”概念则是适合所有层次的物质，那么“广义的热概念”就是—–某种物质层次的热（如分子的热）是指比该种物质（如分子）低两个层次的物质（如中子）在两空间动量压密度存在差异程度。与每种不同层次的物质广义热现象对应的都有它对应的“中子”，广义的中子定义—-某物质的“中子”是指比该物质小两个层次的粒子；这种小两个层次的物质含量（如分子层次的中子就是指中子的含量）差异程度能直接让该物质凝聚物（如分子）形成或者使得原有凝聚物（如分子）解散的现象。对于人体组成物质常见的分子的“中子”就是组成原子核的现在人们观念中的中子层次的粒子：如下图所示，

分子的中子空穴组成示意图

如果是更大的分子团物质（比如人体细胞分子团），它的“中子”就是如下图所示的大分子团中子—-原子，原子的“中子”就是电子，现实中物质的组成是相当复杂的，这里为了方便分析，画原理图时画的只是比较单一的情况，各个层次的粒子都在不断凝聚或是在发散。虽然形成凝聚物的结构和层次是复杂的，但物质凝聚的原因却是相同的—-都是由于空间存在比它们低两层次或以上的微观粒子空度的缘故，比如下图中还将分子的中子—中子（中子）画在一起，原子的空穴就形成大分子团、中子的空穴就形成分子……在宇宙空间中正是以这种规律和方式形成了无限种类的物质，离开了广义概念的热，物质将不为物质！从相反的角度来看，粒子的动态凝聚物就是物质，没有物质也就没有了所谓热现象的体现！（在前面的“科学小舟物质篇”我已经对物质定义了—-物质就是粒子的动态凝聚物。）

大分子团的原子空穴示意图

总的来说，热现象就是空间中子动量压密度存在的差异表现出的现象。对应于原来热量的“传统定义”的含义，那么“科学小舟新科学”的“热量”的定义就是—-热量是由于两空间存在中子动量压密度差异的大小，热量的传递现象就是动压传递的现象，所传递动压的大小就为“热量”传递的大小。

那么与热量有关的“温度”的定义又是什么呢？设人体细胞内核心空间的中子动量密度为常数Zr，某空间中子密度为Z，令T=， 则T就称之为该空间的温度。为什么不令T= 而将定义公式的人体中子的标准密度Zr放置在分子处？这是因为根据现行的温度概念使用习惯，空间中子动量密度（这里表现为空间游离中子的密度）越大，温度就越小。。狭义的温度定义则有：某空间的温度就是相对人体内部空间的中子动量密度比，定义公式为：T= 。因为空间的动量密度Z一般情况下跟空间的游离粒子的密度成正比，所以也可以使用T= 。根据“科学小舟成物原理”可知，物体在所处空间的温度T越大，人体细胞就越容易解体。

“广义的温度”含义就是某空间的粒子的动压密度与特定空间粒子动压密度的比值大小（如特定空间是人体内空间，则为狭义的温度概念）。空间粒子（游离）密度越大，温度就越小；粒子（游离）密度越小，温度就越大。

总的来说，“温度”就是以特定粒子含量的空间（一般是以人体细胞外空间）作为参照标准所得出的某空间的粒子密度相对大小。人类能感觉的温度往往就是被感受空间中子动量压密度Z与在人类生活空间中的人体细胞结构处在最正常状态下的近外围中子动量压密度ZR的比值T=ρR/ρ，比值T就称之为空间的“温度”。即是说外部空间的游离中子动量压密度越大，不管是狭义的还是广义的温度T都变得越小，反之就变得越大。某一物体在某空间要维持稳定状态，物体内核的中子的动量压密度必定要小于外部的，或者说外部空间的中子动量压密度必须大于内部空间的中子动量压密度，这也可以看作是“稳定结构的粒子的核心相对粒子外部周围空间总是相对热的”。所以一个物体在结构稳定的情况下中子分布图必然是如上图所示，任何有稳定结构的物体（粒子），其内核中子动压密度最小（对应的就是温度就最高），从内向外的中子的动压密度越来越大（对应的就是温度越来越小）。

3、科学小舟热感定律

（1）人体外热常数Kr

当人的手摸与手不同温度的物体时，就可以感受到物体的冷热，可相同温度的两个手握在一起，虽然温度相同，而为啥也能感受到另一个手的温度呢？甚至一个手不触摸东西，也可以自己感觉到该手自身的温度，这说明了一个道理，热感是一种动态的感觉，什么为动态？笼统地说人类感觉的温度总是参照人体的“当下”温度，有如下两方面意思：

A.热感产生是参照人体中子层面的作用直接产生，其他层面粒子如要产生热感，须通过其它层次粒子影响转换才能达到；

B.热感的产生在于中子含量的差异，这个差异必然有一个参照的中子含量存在空间，这个空间是存在于人体细胞内部空间，而这个参照空间的中子密度却是动态的，所以热感也是动态的感觉。

每个有足够稳定的细胞的中子内外密度比率K（k=）的大小必定有一定范围，以与凝聚物核心中子密度ρ内作为分子的冷热的参考标准，科学小舟科学定义为“人体内热常数”，以即为“核心比值标准”。维持细胞的组成分子不离散的条件是中子的密度比率K值不能大于1，也不能等于1，只能小于1。作为组成人体细胞要维持不分解健康稳定的状态，在细胞核心空度Z内一定的情况下，外部空间的中子密度ZR不但不能小于Z内而且还应要大于一定的数值，只有这样才能更好的维持细胞分子的稳定存在。科学小舟科学将这个对应于ZR的中子ρR 名为“人体外热常数”简称“外热常数”（起“外热”名称是因为为了与前面的细胞“内热”对应，详见后一章节） ，只有维持“外热常数”内，人体细胞才能稳定的存活，人体的生命机能才能正常运作。

为什么要使用“外热常数”而不直接使用能维持细胞稳定的内热常数来衡量细胞的稳定性呢？ 这是因为对热的感觉是动态性的，这个最小稳定粒子密度ρR会随着细胞内核的中子含量的改变而改变，所以使用动态性的“外热常数”KR值能够较好地反映人体热感动态的本质规律。

（2）科学小舟热感定律

那么现在根据我们人类物质的组成，冷热感觉产生的原理，定量地来说明热感存在的规律–“科学小舟热感定律”：设人体细胞内核空间（细胞或细胞团内核部分）的中子含量ρ1与人体细胞（细胞或细胞团）外部空间中子含量ρ2的比值K=ρ1/ρ2，人体细胞常态下的比值为Kr ，即Kr = 。那么当空间的中子的KρR）时，人体就感觉到冷；当K>Kr （即ρ<ρr）时，人体就感觉到热；如果当K= KR时，人体感觉到的是舒适的不冷不热（即摄氏温度37°C左右）。

空间中子密度比率K相对Kr的改变即会引起人体冷热的感觉，这个以能维持细胞稳定的外围中子的最小密度作为参考标准的温度制可称之为“人体外热常数标准制”

定义公式：T=。（ρr为细胞内核中子密度，ρ为外部空间中子密度），是最适合人类的温度制。

“外热常数标准制”还可演化为一种参照任意空间中子含量的实用的“温度制”。

“科学小舟温度标准制”，它定义公式为：定义公式：T= 。（ρb为选取的标准参照空间的中子密度），当ρb选取的是人体细胞内核的中子密度为ρr时，即是“人体外热常数标准制”

这种温度制有个特点就是：空间中子密度越大，温度就越小。要注意的是，温度是一个相对的物理量。

（细胞凝聚物示意图）

4、人体的“内热”和“外热”

如果将游离在人体细胞外部空间作用于分子的粒子的含量差异称之为“外热”，那么游离在细胞内部（细胞外部）、分子外部的“中子层次”粒子（即比分子小一层次的粒子）的含量差异，我们可以称之为“内热”（即“细胞内部热”的含义）。—-内热主要是形成和维持组成细胞内部的分子动态凝聚物稳定性这一层次的粒子的含量差异。（这外热内容的说法或许就是中医的外热内热的本质含义）也就是上图中表示的中子层次的“中子B”。相同的道理，设组成细胞的分子内外部的中子含量为ρ1、ρ2，那么ρ2必须有大于ρ1足够的数值才能维持细胞内部分子结构的稳定存在，与“外热常数”相同的道理，细胞的内热也必须存在一个相对稳定的参数Kt，命名为“人体内热感常数”，Kt也是人体一个重要的参数，这个参数也必须小于1。所以对于人体，就有两个最直接的层次的热分别为：“细胞（分子团）粒子（原子）热”和“分子粒子（中子）热”。

现在人们使用的温度制（不含开尔文温度制，后面有对它的批判内容）定义都离不开用物体存在的三态（固液气）作为参照物，因为这三态就是与组成人体的物质层次对温度反应的类比，物体三态的转化节点就是（融）熔点和沸点，人们心目中对温度的定义表面上是人类对外在宏观上的三种物态变化观察的结果，而实际上却是人体内部物质作为标准参照物，其根源也是以组成人体物质的内在的结构发生改变作出的主观判断，所以人体对热的感觉必然就是人体内粒子对外部粒子含量差异改变的感觉！所有物理科学中的热的概念都是由此引申开来的，是人类热学的起源概念，离开了热是人类对中子含量差异的感觉，热学就不为真正的热学！

5、热现象产生的两大要素

热现象（广义的）产生的两大要素：1、空间存在（广义的）中子的动压密度差异；2、空间存在能对中子（广义的）动压密度差异作出“热反应”的感应物体简称“热感物体”（这“热感物体”处在有热量的空间会以凝聚、分离的现象呈现）。

对于第1要素，大多人都能容易理解，因为如果空间不存在动压差，就没有粒子的运动、凝聚和离散，也就没有物质间的作用力（更没有了粒子的振动），没有了粒子间的作用力就没有所谓的“热现象”。而第2要素却不少人忽视掉，因为任何现象的产生都不能缺乏特定的观察主体，就算空间存在了粒子的动压差，如果没有了“感应物体”对空间粒子动压差作出对应的“热反应”，那么空间就不存在“热现象”（即科学的参照性原理）。

“热现象”与“动压差”、粒子“受力”和粒子“振动”是有关联的，但人们习惯将“热现象”作为一种现象独立出来，显然“热现象”不是单纯的“动压差”、“振动”和“膨胀”的现象。热现象中的“第2要素”还包含了如下的内容：热是有条件的空间动压密度差，是一种具有能让物体解体或凝聚效果的空间动压密度差，判断空间是否存在热，可通过空间是否存能让特定物体解体、凝聚或膨胀等现象的粒子动压密度差。

因为没有差异就没有力，没有空间粒子的动压差异就没有热，所以热作为具有让物体结构解体离散的特性，这也意味着热也是物质稳定结构存在的原因，也就是说，没有人体物质层次的热的存在就没有人类的物质世界的存在。也就没有所谓的分子、原子、中子（在“科学小舟新科学”称为“中子”，即对人体热感最直接的中子）、中子、电子……一切物质的存在。比如没有电子的空穴就没有原子的形成（光子比原子低两个层次）……这跟前面对热的广义定义—–“热是指比某种物质（如分子）低两个层次的物质（如中子）含量的差异程度”是一致的。

虽然现在的人们认为热就是粒子的振动也有其一定的“合理性”，毕竟振动也是空间粒子存在动压差的一种表现形式，但现在的人将它与热现象的出现一一对应起来，那就是对热的一种误解，因为不是所有的振动都可以让物体解体或凝聚的，所以振动与热是没有必然联系的。

（三）人观物质热的分类

在这里把与组成人体物质层次相关的热称之为“人观物质热”，我们人类生活在地球大气层之中，大气层的存在对人体会产生压力，根据前面热的本质定义，如以人体作为整体的“细胞团”看待，人体最大一层次的热就是大气分子的动量压密度差异—-所以大气压强的差异可以称之为“大分子团热”，只是现在的空气压强已经被人们归类为流体力学范畴了，因为怕人们一下难于接受大气压也是“热现象”的观点，所以前面“人体热”分类中我先说了两类（“原子、分子类热”和“中子类热”），而实际的与人体有直接关系的人体内外压强差异热（如大气压强）与处在空间的空气压强就是人体最直接的第三种热！—–“科学小舟新科学”将之定义为“大分子团热”。为了让大家有形象地认识，我们可以将“分子类热”与“大分子团”这两种热做下类比：对于人体物质（多种层次的物质）的凝聚状态来说，摄氏37℃可类比1标准大气压（1.013×10 5帕），小于37℃相似于小于1大气压，大于37℃相似于大于1大气压，温度越低相当于压强越大，这是从广义热概念来说的：温度的就是压强，压强的就是温度！

将人体分成三种层次的粒子构成只是为了方便对热本质论述，构造人体物质的结构复杂程度远不止于三个层次，对热的认识越深刻，对热的分类程度就应该越精细。既然对应于人体最直接的热就可看作有三种不同层次的粒子热，那么在科学研究过程使用的就应该对应有三个不同层次的单位，现代科学比较常用的单位已有的：温度单位（℃或K）和大气压强单位帕斯卡（pa），而另外一个单位制—-中子层次大小的粒子动量压密度差有必要独立出来（其实现在的热现象，中子层面与原子、分子层面的热总是混淆不清，这待以后大家认同商议后确定）。

总的来说，热主要是表现在是否可以维持动态凝聚物稳定方面上的直接概念，所以狭义上的热概念只是与人体直接构成物质的粒子含量空穴热有关，广义的热则是与物质的构成直接有关的概念。

三、对现代热力学定律的批判和完善

1、对历史热学观念的批判

人们对什么是热的探索花的精力不谓不多，但直到现在关于热的认识还处于很初级的阶段，人们在对热的研究时，总是忽略了一个认识热的最基本的最重要的前提，那就是热是人类的一种感觉！所以最初始的热的观念必然是人们对某物质现象在生理上所产生的感觉，可是现在的人们在做科学研究的时候却没有充分地把热和人类的感觉联系上来，这是探索热科学的一个重大的缺陷。所以热的产生物质基础离不开组成人体的最基本物质，那就是组成细胞的分子。

我们也知道，如果一个人没有了热的感觉，那他很容易会被烫伤、烧伤、冻伤或者是身体着凉生病，因为没有了热感，当他在受到外界与热关联的物质侵袭的时候就不会产生保护身体的对应行为，会出现对身体无法挽回的伤害。可见，具有热感是人体保护自身维持生命的需要，因此我们理所当然应该把热与生命紧密地联系起来，所以说能对热的感受以及维持自身的热量是人类存在生命的一种体现！对于人类来说，热概念的存在意义所包含的内容并不仅仅是分子振动这么简单！

现代科学认为花粉布朗运动的原因是水分子的热运动所致，这已经成为大多数人的认识，热的全部含义似乎仅是振动，可又有几个人去思考过水分子为什么会在做不规则的“热运动”（振动）呢？是因为热现象的存在使得水分子的“热运动”呢还是因为水分子的振动产生热现象？如果是说水分子的振动就是热现象，那么我们是否应该去问为什么水分子会在振动？如果仅是说因为热现象的存在而使得水分子产生振动，那么水分子的振动就是热的说法当然就不应作为是热产生理由。如果振动就是热含义的全部，那么人类科学是否还应该再开辟一个叫粒子的“热振动原因学说”？如果说因为热的存在会让水分子产生振动可以作出热就是振动的理由，那么是否可以说“因为台风吹动了地面的树叶，所以地面的树枝摇动就是台风”？那些认为分子振动是产生热的根源就如煮开水而忽视了水容器下面的火焰或者是电锅通电等因素一样，我们又是否能因为水沸腾时会冒“气泡”，所以认为是冒气泡就能让水沸腾，冒气泡就是水沸腾的原因？

热的分子振动学说对热作出的描述虽有一定的道理，但它就像以地面的树枝摇动来代表整个台风的全部，又像以冒气泡来作为水沸腾的原因一样，以现象来代替本质的学说，并没有真正踏入对热认识大门。所以粒子的振动并不能作为热产生的根源，而什么是让粒子产生振动的原因才是热的本质所在也！知道了什么是热的现象、什么是热本质，以及现象和本质区别的道理，我们就没必要再以 “树枝摇动本质科学”或“气泡原因科学”概念来代替“台风”和“沸腾”的概念，以“分子振动是热的本质”作为基础的理论是对热认识的迷糊！

历史上的热质机械地按线性思维创造出了一种叫“热质”的特定物质，认为只要物体存在“热质”就会产生热，表现出热现象，这种凭空创造具有某种属性的新物质的思维是“荒谬”的，热质说是错误的，但毫不客气地说“分子振动学说”对比“热质说”却是人类科学从思维上的倒退！我们知道，热可以引起分子振动，分子振动学说的错误不在于热是否可以让分子产生振动，而在于认为振动是凭空发生的并将振动现象作为本质的观点，是认为“因为分子在振动所以分子在振动，因为是热所以是热” 的理论。振动可以产生热，但振动绝对不是热的本质。而后来焦耳的能量转换理论认为分子接受了外部的能量才引起了振动，实际这已经是在用一个人们并不了解本质的物理名词“能量”（或热能）代替了要解释的“热”的概念，是在创造新的概念来代替热的概念，严格来说是属于偷换概念的行为，把分子受热振动变快的原因说成是因为水分子接收了外部的能量，实际上是用物体“接收了能量”代替物体“受热”，就算是现在具体称之为“接收了热能”也掩饰不了人们对热本质的无知和偷换概念的本质！这种以现象代替本质，以偷换概念作为终止人们疑问的“热能量理论”，就算曾经有过一定的使用价值，但这是迟早被代替的理论！

这里要说的另外一个问题是，“热质说”已被诸多的事实否定了，人们很容易就认识到“热质理论”的荒谬性，但这种有“×子”就有“×现象”的思维却在现代科学诸多领域中还在泛滥，比如还认为有“电子”就有“电现象”，有“光子”就有“光现象”……“光质理论”、“电质理论”（认为有电子就有电现象、有光子就有光现象的理论）还在普遍地使用，这种认为具有固定属性的物质存在并夹杂着超距超能的观念还普遍存在，这不值得那些对“热质说”嗤之以鼻的科学之人的反思吗？所以我们不但要否定“热质说”，我们还应该否定“声质说”、“光质说”、“电质说”……

当然，这节内容的中心是否定“热的振动本质学说”，因为这个错误隐藏更深，影响更大。

2、对热力学基础的批判

热力学第一定律和第二定律是热力学两个基本的定律，它们的文字定义如下：

1. 对热力学第一定律（能量守恒定律）观念的批判：

热力学第一定律：“能量不能被凭空创造或销毁，只能从一种形式转换为另一种形式。在一个封闭系统中，能量的总量是恒定的”。当系统与外界交换热量或做功时，系统的内能变化等于系统吸收的热量与对外做的功的代数和。简单来说，第一定律描述了能量守恒的原理。在上一节已经给予“能量”明确的定义了，能量本质就是空间粒子含量的差异！只有真正理解了能量的本质含义，才能理解这一节所说的科学道理。

说到了能量守恒定律，不得不先提科学家“焦耳”这个人了，焦耳是能量守恒定律的“发明”者之一，正是焦耳研究并测定了热和机器功之间的当量，让“能量守恒”成为现代科学最基础之一。

但焦耳以及信奉“能量守恒定律”的人们对“能量”的认识存在两个误区：1、如果假设某一数量的热总是可以转换成某一数量的“功”（力×物体位移，下同），那么是否能证明热和“功”是守恒的吗？显然，这是不行的，这就如我们不能因为某皮球从10米高放下可以弹起3米高就认为该皮球在3米高的位置方向可以弹起10米高度一样，这是属于不可逆因果关系；2、假设某一数量的“功”总是可以转换成某一数量的热，那么能证明“功和热”是守恒的吗？这种关系同属于不可逆因果关系，如果得出“功和热是守恒的”的结论显然理由也是不充分的。但现实中还是有多数人仅因为这两个独立分开的“守恒现象”，就说“能量是守恒”的。

这“守恒”的观念错误的明显的，那么在什么情况下才是真实的“守恒”呢？从守恒的本意来说，只有这样的情况下才是守恒的：假设在某封闭空间中，某一数量A的热可以转换成某一数量B的“功”（力×物体位移，下同），同时该数量B的功可以转换成数量A的热，那么我们就可以将热和功总量称之为“守恒”。事实上无论如何，你都是不可能做到这种严格意义上的“守恒”的，也就是说热和“功”的“总量”永远都不可能恒定的。既然“能量”永远不会出现守恒的情况，那么为啥现代科学会如此坚决地认为能量是守恒的呢？是不是对“守恒”一词的使用出现歧义呢？会不会是他们所说的“守恒”其实是“转换”的意思呢？但在现在被公认的“能量守恒定律”明确地指出：“能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变” ——这摆明就不存在对“守恒”一词理解出现歧义的情况，即没有“仅是转换”的意思，而是“总量不变”的“守恒”。所以很遗憾地说，现在科学的这个“经典”科学基础—-“能量守恒定律”是错误的。“能量守恒定律”其实就是一段“空话”、“废话”、“错话”，请问世上什么东西会“凭空产生”？什么东西会“凭空消失”？显然没有东西可以做到“凭空”。而什么东西又不是“从一种形式转化为另一种形式”而来的呢？显然也没有东西不是“从一种形式转化为另一种形式”而来的。而最后一句话“在转化或转移的过程中其总量不变”则是“错话”，真实的应该是“任何能量在转化或转移的过程中其总量必定是减小的”！一个定义都不明确甚至错误的概念却被现今科学作为基础摆在如此高的地位之上，不由令人觉得苍凉和可笑。

2. 热力学第二定律（熵增原理）：

文字定义：热力学第二定律描述了能量转换过程的方向性和限度。它指出在孤立系统中，自发过程总是导致熵的增加，直到达到热力学平衡状态。换句话说，自然界中的宏观过程具有不可逆性，系统总是自发地向熵增的方向进行，而不会自发地逆向进行。第二定律揭示了能量转换的单向性和系统无序度的增加。

热力学第一定律关注的是能量的总量和转换，而热力学第二定律关注的是能量转换的方向性和系统状态的演变。这两个定律共同构成了热力学的基础，并广泛应用于物理学、工程学、化学和生物学等领域。

3、对熵增原理的批判

熵，自从被引入以来，就与热力学第二定律紧密相连。然而熵的运用却是被科学小舟认为在热力学的研究中是残缺且多余的，或者可以创造一种更完善的概念来代替它。

创造熵的概念动机：

很多人认为，熵的概念起源是对热力学第二定律的数学表达，其实不然。通过它最原始的数学定义公式：S=Q/T 即Q=ST 可以看出，当年的德国物理学家鲁道夫·克劳修斯关心的是在一个孤立系统吸收的热量能造成系统温度变化的关系。而现在却被演化为说是一个用来描述系统状态的不确定性和无序程度的度量。熵如果是这种度量，大可不必创造这么一个并不完善的表达有序还是无序概念，通过已有的物理概念就可以对这进行表述。

热力学第二定律的自足性：

热力学第二定律本身并不需要熵的概念即可表述。无论是克劳修斯的表述，还是开尔文-普朗克的表述，都直接关注能量转换的方向性和限制，而无需引入熵的量化。这些表述已经足够描述物理过程能量传播的方向和不可逆性。热寂的结论也不需要所谓的“熵增原理”也能得到阐述。

信息论与熵增原理的牵强联系：

信息论中的熵概念，用于描述信息的不确定性和信息内容的度量。尽管这一概念与物理学中熵增原理的形式类似，但其应用在信息论中含义并非相同，只是一种数学形式的类比。这种类比可能在某些情况下具有启发性，但如果非要要跟物理学的熵联系，只能说这是一种牵强的联系。

熵的替代概念：

如果势必要使用创造一个关于空间能量分布均衡性的概念，我们可以考虑创造一种更全面的概念，例如“动量压密度分布”。这个概念将直接关注能量如何在系统中分布，而不是通过熵来间接描述。它可以更直观地反映系统的物理状态，而不需要依赖于概率和对数的复杂数学处理。

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—— 本文为《科学小舟新科学》2024版章节精要 ——