科學突破：研究證明熱與聲音具磁性 可用磁場控制

美國俄亥俄州立大學（Ohio State University）的一項研究揭示，能同時攜帶熱與聲音的聲學聲子（acoustic phonon）具有磁性，可藉由磁場加以控制。這是科學家首次證實聲學聲子具有這種屬性，大幅改變他們先前對聲波的認知。

在這項研究中，該校機械工程教授賀爾曼斯（Joseph Heremans）的團隊利用一個磁場對一個半導體進行處理，使通過該半導體的熱能降低了12%左右。這個磁場的規模相當於一個醫用核磁共振成像（MRI）設備的大小。

這是科學家首次證明聲學聲子具有磁性，使其對聲波有更進一步的了解。

賀爾曼斯說：「我們已經證明，我們能利用磁場控制熱輻射，如果磁場足夠強大，我們也應該能操控聲波。」

在量子力學中，熱輻射與聲波這兩者都能以能量形式來描述。因此，如果磁場能控制其中一個，也同樣能控制另一個。

賀爾曼斯解釋說，熱是原子的振動，透過振動在介質中傳遞。介質的溫度越高，原子振動得越快。而聲波也是依靠原子振動而傳播，當人們說話時，聲帶會壓縮空氣使其振動，並將聲波傳播到對方的耳中，使其聽到聲音。

聲子（Phonon）與光子（photon）近似，被研究人員視為表兄弟。光子是光的粒子；而聲子是熱和聲音的粒子。科學家研究光子已經有100年的歷史，但較少關注聲子，所以人們對於聲子的了解，沒有像其具有的熱和聲波這兩種屬性那麼多。而這項研究則顯示，聲子也具有磁性這種屬性。

研究人員認為，任何固態物質都具有這些屬性。因此，儘管玻璃、石頭之類的物體在傳統上不被視為具有磁性，但如果人們使用強大的磁場，或能控制這些非磁性物體的熱量。而金屬之類的磁性物體因為可以透過電子傳導大部分的熱量，其聲子所能攜帶的熱量就可以忽略。