1 什么是熱
熱是自然界最常見的一種能量之一。熱量的重要性不言而喻，甚至可以說，整個人類文明史就是人類對熱利用技術(shù)不斷提升的歷史。
約公元62年前后古希臘亞力山大里亞的希羅發(fā)明了一種汽轉(zhuǎn)球。它是由一個空心的球和一個裝有水的密閉鍋子以兩個空心管子連接在一起，在鍋底加熱使水沸騰變成水蒸氣后由管子進入到球中，最后水蒸氣會由球體的兩旁噴出并使得球體轉(zhuǎn)動。這是人類有記載的首次熱動力應(yīng)用的案例。
同其他所有的學(xué)科一樣，直到近代，人類才在認識熱的物理本質(zhì)上取得了明顯的進展。古代人對熱的認知基本完全停留在感性的基礎(chǔ)上，被宗教人員委以各種神話色彩，這不在本文的討論之列，故不詳述。本文對近代熱學(xué)和現(xiàn)代熱學(xué)做一個概述，幫助讀者理解熱的本質(zhì)。

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1.1 熱動說
近代熱學(xué)是近代物理學(xué)的一個分支。關(guān)于熱的解釋，近代熱學(xué)充滿經(jīng)典的笛卡爾-牛頓知識體系色彩。
早期關(guān)于熱的本質(zhì)的學(xué)說分為熱是一種運動和熱是一種物質(zhì)兩類。
熱動學(xué)說由牛頓，笛卡爾等人提出，且其在微觀上有動量守恒定律的解釋。笛卡爾把熱看作是物質(zhì)粒子的一種旋轉(zhuǎn)運動。胡克用顯微鏡觀察了火花，認為熱“并不是什么其他的東西，而是一個物體的各個部分的非?；钴S和極其猛烈的運動”。牛頓也指出，物體的粒子“因運動而發(fā)熱”。洛克甚至還認識到“極度的冷是不可覺察的粒子的運動的停止”。俄國學(xué)者羅蒙諾索夫進一步細化了熱是一種什么運動：“熱的根源在于運動”，運動著的是組成物質(zhì)的那些肉眼不可分辨的細小微粒。熱量從高溫物體傳給低溫物體的原因，是由于高溫物體中的微粒把運動傳給低溫物體中的微粒造成的，而且給出的運動量與接受的運動量相等。按照熱動說，傳熱現(xiàn)象可以很好地從微觀上與動量守恒定律匹配起來。

1.2 熱質(zhì)說
與熱動說幾乎同一時代，熱質(zhì)說也在相當(dāng)長的一段時間得到普遍認同，而且在熱質(zhì)學(xué)說的理解下，還衍生了許多新的、目前仍被認為在經(jīng)典時空中是正確的概念和定理。法國科學(xué)家和哲學(xué)家伽桑狄認為，運動著的原子是構(gòu)成萬物的最原始的、不可再分的要素，同樣，熱和冷也都是由特殊的“熱原子”和“冷原子”組成的。它們非常微小，性質(zhì)極為活潑，能夠滲透到一切物體之中。這個觀念，把人們引向“熱質(zhì)說”。熱質(zhì)說簡易地解釋了當(dāng)時發(fā)現(xiàn)的大部分熱學(xué)現(xiàn)象：物體溫度的變化是吸收或放出熱質(zhì)引起的；熱傳導(dǎo)是熱質(zhì)的流動，對流是載有熱質(zhì)的物體的流動，輻射是熱質(zhì)的傳播；物體受熱膨脹是因為熱質(zhì)粒子間的相互排斥；物質(zhì)狀態(tài)變化時的“潛熱”是物持粒子與熱質(zhì)發(fā)生“準(zhǔn)化學(xué)反應(yīng)”的結(jié)果；摩擦或碰撞的生熱現(xiàn)象，是同上于“潛熱”被擠壓出來以及物質(zhì)的比熱變小的結(jié)果，等等。由于熱質(zhì)的物質(zhì)性，所以它也遵從物質(zhì)守恒定律。

可以說，在解釋常見的物理現(xiàn)象上，熱質(zhì)說更加直觀。在熱質(zhì)說觀點的指導(dǎo)下，熱學(xué)研究所取得的主要進展有：布萊克發(fā)現(xiàn)了比熱和潛熱；瓦特從理論上分析了舊蒸汽機的主要缺陷而引導(dǎo)他改進了蒸汽機；傅立葉依據(jù)這一物理圖象建立了熱傳導(dǎo)理論；卡諾從熱質(zhì)傳遞的觀點出發(fā)于十九世紀初提出了消耗從熱源取得熱量而得到功的理論。
在實踐中，人們根據(jù)熱質(zhì)說創(chuàng)造出的大量成果，使人們相信它是一個正確的學(xué)說，從而壓倒了熱是運動的看法而在十八世紀到十九世紀初居于統(tǒng)治地位。


從現(xiàn)代熱學(xué)角度上看，熱質(zhì)說和熱動說都是片面的。大家更認同哪一種解釋？

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