3030.关于热胀冷缩的思考

王东镇

3030.关于热胀冷缩的思考

2013.3.8

热胀冷缩是比较普遍的物理现象，可导致热胀冷缩的原因却很少有人思考，因为难以找到满意的解释。
较常见的解释是：物体内的粒子运动会随温度改变，当温度上升时，粒子的振动幅度加大，令物体膨胀，但当温度下降时，粒子的振动幅度便会减少，使物体收缩。
现代物理关于温度的解释就是分子热运动的剧烈程度，可见温度可以影响分子的运动，分子的运动程度又可以导致温度的改变。
寻常的热胀冷缩现象这样的解释也可以马马虎虎了，可不同金属从熔融状态到冷却状态体积的变化幅度在百分之十到百分之三十五之间，以上的解释就难以让人信服了。
原子和分子的体积不是一成不变的，应该是更好的解释。
电荷可能是最小的基本粒子之一，其密度应该是可以改变的，电压的高低可能就代表了电荷的密度，而电荷的密度变化可能影响原子核内物质的密度变化，从而影响原子体积的变化。
不同层次的核外电子在不同温度的作用下不但会发生运行轨道的改变（伴随原子核膨胀或收缩），也会发生共轭状况的改变，甚至部分离子化。全部核外电子的缺失（离子化）可能产生核裂变，至少会导致全共轭核外电子分子的解体。
当温度逐步恢复到常温状态时，原子的核外电子也会逐步恢复到正常状态，并基本保持了熔融状态时的原子密度与核外电子的共轭程度、共轭形态，离子态消失的核外电子此时会以共轭核外电子的形态出现，增加了分子的体积。物质从液态转化为固态时的“冷涨”现象其实是一种常态，不过通常被原子的热胀冷缩现象掩盖。
不同化学元素常温常压下核外电子的共轭程度可能有所不同，因此表现出不同的延展性和硬度。核外电子的空间位置和形态是有弹性的，不同的弹性也表现为物质不同的韧性。