1808 年，法国科学家傅里叶总结出了宏观材料热传导的傅里叶定律，即热流
与温度梯度成正比。在该定律提出之初，拉普拉斯、拉格朗日和勒让德对傅里叶的
工作给予了高度评价，同时也对该定律的一般性及其严格性表达了保留意见 。
200 年来，物理学家对傅里叶定律的微观起源进行了不断的探索。1872 年，玻
尔兹曼基于稀薄气体模型提出了玻尔兹曼输运方程，为输运现象提供了统一的微观
图像。1914 年德拜引入声子的概念，描述以晶格振动的方式进行的能量传输行为，
为宏观固体材料的热传导建立了初步的微观基础。德拜猜测固体中粒子间内秉的非
线性相互作用导致声子相互作用，贡献了热阻，从而导致正常热传导。
20 世纪 30年代初期，R. Peierls 从量子力学的角度重新考虑德拜的猜想，提出了声子玻尔兹
曼方程来描述热传导过程 。在低温极限下，Peierls 将非线性相互作用简化成声
子碰撞过程。Peierls 的理论有效地预言了在低温区域热传导系数对温度的依赖关
系，跟实验数据符合得很好。但是 Peierls 的处理是微扰论的、唯象的；声子相互
作用导致傅里叶定律的微观动力学机制仍然不清楚 。另一方面，虽然傅里叶定
律的正确性在三维宏观材料中得到广泛证实，但其在低维材料中的正确性还缺乏直
接的实验验证。
近年来，计算机计算能力和实验技术的迅速提高，使得物理学家能够通过分子
动力学模拟来研究声子热传导的微观机制 ，并且可以直接实验测量低维材料的能
量输运性质 。这些进展为深入研究诸如热传导的微观动力学机制、热传导规律
对于维数的依赖关系、热传导和能量扩散过程定性定量的联系、反常扩散和非广延
统计物理的联系等基本问题创造了条件。