热是什么?在中国古代,不少思想家对这个问题作过直觉的猜测。在殷商时期形成的“五行说”中,就把火看成是构成宇宙万物的基本元素之一,在“阴阳八卦说”中也曾把热(“火”)看作一种基本物质元素。墨家更明确地提出:“木,合水土火,火离木然(燃)。”即热(“火”)包含在木里面,燃烧则是热(“火”)离开了木而产生的一种现象。这种见解与18世纪流行于西欧的燃素说十分类似。
南北朝成书的《关尹子》中则说:“寒暑温凉之变,如瓦石之类,置之火则热,置之水即寒,呵之即温,吹之即凉。特因外物有来有去,而彼瓦石实无去来。”这段论述把冷热的原因归之于“外物”的来去。北宋的刘画也从五行观念出发,猜想温度变化是一种“内物”在起作用,提出了“金性苞水,木性藏火,故炼金则出水,钻木而生火。”无论是“内物”还是“外物”都是把热(“火”)看作是实体物质。
明末清初的王夫之在批判五行“常胜论”时提出,“且火入水中而成汤,彼此相函而固不相害也”。这是一种明确的热质观念,不仅指出了“火”流入水中可以产生升温效应,而且指出火本身并不发生增损消长,这是“热质”守恒的一种猜测。
此外,也有用运动的观念来解释冷热的,如唐代柳宗元在《天对》中曾提出:“一(元气)以统同,吁炎吹冷,交错而功。”即认为当元气缓慢地吹动时,便造成炎热的天气;迅疾地吹动时,则造成寒冷的天气,把冷热和元气运动快慢相联系,也可以说是热的运动说思想的萌芽。
当然,由于历史条件的限制,不可能对热的本性有比较深入的认识,仅可能是一些直觉的思辩与猜测而已,这也是中国古代物理学发展过程中的一个特点。
关于热的本性,在西方古代也存在着多种不同的看法。古希腊的原子论者把热描绘成一种特殊的、不可直接觉察到的物质,其结构与所有其他的物质一样也是由原子构成的,它能很快扩散到整个物体,大概还具有一定的重量。这个观点是与人们的经验常识较接近的,虽然这个构想的某些细节,比如对于这个假想的热质的精确重量争论不已,但是从整体上看,在解释包括两个热的物体彼此相接触时最终要达到温度平衡在内的大多数随机的观察结果上,这个观点还是可行的。