火候即是热传递，传导、 对流、 辐射在料理中都有运用。
本来我还打算自己列个PDE然后解一下，奋斗了半天发现大学里学的都忘记了。大家请参考@沐右 的《算出过桥米线中肉片的加热时间》。文科生们颤抖吧，我看到分离变量之后都晕了。这个模型我觉得用在汤里可能还不一定对，毕竟一碗静置汤的Biot number不是无穷大，虽然结论不会差多少。不过在煎东西时是比较适用的，煎锅底部的传热是足够快的。
口感
软嫩而多汁的口感，主要依赖于蛋白质的含水量（当然还有蛋白质本身和脂肪，这就是选肉了，这里就不讨论了。富含结缔组织的肉也不在此文讨论范围内，那都需要久煮。）。以牛排为例，大概45摄氏度往上，蛋白质开始收缩，到60度就开始大量挤压出水分，70度就已经非常干了。但70度的牛肉如果冷却回60度，而蛋白质的周围还保持有足够的水分的话，它还会缓慢吸回这些游离的水分。这就要求火候的控制做到，1、减少蒸发的总水分，2、保持牛排中心的温度达到既定要求，而又不把外层煎得过老，3、留足够的时间让它吸回水分。
煎牛排方法
牛排从冰箱拿出来要先放到室温，接着撒盐和黑胡椒调味。然后空锅烧到很热，放油，然后牛排下去煎，几分钟后换一面（Heston Blumenthal的方法是每15秒翻面），吃牛油的可以在临出锅前1分钟下一点牛油，两面煎香。熟成度通过触感来判断。接着要把牛排放在一个架子上静置（rest），这个过程可以在烤箱里做，也可以在室温，一般5-10分钟，然后就可以切牛排开吃了。酱汁或者香料可以另外加，但都不影响今天这个关于火候的话题。
原理
空锅烧到很热的原因是要焦化（searing）牛排表面，从而形成一层焦壳。很多厨师会告诉你这是为了封住肉汁。封住肉汁这个概念最先是由德国的理论化学家Justus von Liebig在1850年左右提出的。西方这么多年以来一直也用这个理论。直到1990才由近代著名的烹饪科学家Harold McGee证明这个观念是错误的，煎的目的只是发生美拉德反应，增加肉的风味。Harold McGee和Heston Blumenthal在youtube上有个实验，牛排煎得越久，重量就越轻，也说明水分一直在蒸发，没有办法锁住。
而撒淀粉什么的也是没用的，除非这层淀粉壳的热传导非常慢，这在食物里应该不会出现。中餐里加淀粉上浆保持肉片滑嫩的原理是这样的，上浆不止要加淀粉，加淀粉的同时要加水。所以加热时其实牺牲的是这层淀粉里的水。加上中餐里肉都是切肉丝或者薄片，表面积大而需要的热传导时间又短。补的这部分水其实比例还是挺大的。再者滑油时的油温也不会太高，印象里大概在100-110度左右，跟西餐里需要美拉德反应锅底温度很高也不一样。
如果保持锅底温度180度，那么那层焦壳会保持在100度，因为水在蒸发。实际的热传导时间就是从100度到中心达到需要温度所需要的时间。但很显然锅底温度越高，传热越多，蒸发的水越多。
而我们如果看这张图，当锅在持续加热，中心达到50度时，必然从表面到里层有个温度曲线，必然有很大一部分被overcook。所以一定要避免水分蒸发，才能让肉在rest的时候还有足够的水分去吸收。由此还可以看出，Heston Blumenthal每15秒翻面的方法更好，可以更节省时间。
有这样几个办法避免。保持锅底在100度并加酒或者水（比如煎菲力Filet mignon的时候，会补牛肉高汤进锅里rest），或者餐厅多见在烤箱这种空气作为缓慢热传导的介质里继续加热，可以有效保持水分不被蒸发太多。或者更多时候为了方便，就把牛排放在架子上（放在架子上是为了保持牛排焦壳的脆度），室温里让外层自然冷却，内层继续加热。
另外一个比较容易被忽视的就是把牛排放至室温。按照沐右的模型算，以一块2.6 cm厚的牛排为例，从两面0度都煎到100时算，中心达到50度一共要近7.9分钟。而如果是室温25度的牛排，煎到中心50度只要5分钟。（求高人验证，没算错吧）。时间越长，当然水分蒸发就越多。
Rest之前中心温度达到45为rare，50 medium rare，55 medium，60 medium well done，65 well done。rest之后中心大概会上升5度左右。
Sous vide（真空水浴加热）
基于这个原理，sous vide在发明之后用在牛排上也很多。在家里有没有办法运用sous vide呢，也是可以的。
这里贴两个做法。图太大了，不影响大家内存了，自己点进去看吧。
很多人会说sous vide的牛排口感与常规煎的不同。原因也很简单，常规方法煎的牛排有overcook再冷却下来的部分，切开之后从颜色就能看出有个梯度。而sous vide的牛排只煎了表面。
食品安全
中心达到一定的温度才能达到食品安全的要求，这点请相关专家补充。我个人的做法是牛排买安全的，禽类至少加热到65度。
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