W najnowszym eksperymencie kwantowym zdołano odwrócić termodynamiczną strzałkę czasu

Kategorie: 

Źródło: Dreamstime.com

Międzynarodowy zespół naukowców przeprowadził ciekawy eksperyment, który wydaje się łamać zasady termodynamiki. Udało się dokonać spontanicznego przepływu ciepła z zimnego systemu do gorącego. Badacze zrobili to nie naruszając praw fizyki.

 

Ciepło zawsze przechodzi z gorącego systemu do zimnego. Mówi o tym druga zasada termodynamiki i każdy z nas przekonuje się o tym każdego dnia. Gdy wrzucimy lód do szklanki z wodą sprawimy, że woda ochłodzi się, a nie nagrzeje. Podczas tej wymiany ciepła następuje wzrost entropii systemu. Jest to najprostszy przykład, który wyjaśnia tę zasadę.

Aby ciepło mogło przepływać z gorącego systemu do zimnego, muszą one być nieskorelowane. Nie może być żadnych specjalnych połączeń między tymi dwoma konfiguracjami. Jednak w świecie kwantowym nie jest to tak oczywiste - można stworzyć skorelowane stany kwantowe, w których nagle można odwrócić kierunek termodynamicznej strzałki czasu. Naukowcy twierdzili dotychczas, że coś takiego jest teoretycznie możliwe, lecz w najnowszym badaniu wykazano, iż można to udowodnić eksperymentalnie.

 

Międzynarodowy zespół naukowców stworzył dwa skorelowane systemy termiczne, w których obserwowano przejście ciepła z zimnego systemu do gorącego. Badacze twierdzą, że istnieje kompromis między korelacją kwantową a entropią systemu, który pozwala odwrócić przepływ ciepła. Termodynamiczna strzałka czasu jest silnie uzależniona od początkowego stanu układu.

 

Zdaniem naukowców, odwrócenie przepływu ciepła nie jest ograniczone tylko do mikroskopijnych systemów. Zespół ma zamiar eksperymentować z większymi układami, aby potwierdzić swoją teorię. Szczegóły eksperymentu zostały udostępnione w archiwum elektronicznym arXiv.

 

Ocena: 

5
Średnio: 5 (2 votes)
Opublikował: John Moll
Portret użytkownika John Moll

Redaktor współpracujący z portalem zmianynaziemi.pl niemal od samego początku jego istnienia. Specjalizuje się w wiadomościach naukowych oraz w problematyce Bliskiego Wschodu



Komentarze

Portret użytkownika Kimbur

Woda się ochłodzi, ale lód

Woda się ochłodzi, ale lód się nagrzeje - nastąpi wymiana i wyrównanie temperatur. Czyżby to nie było dla Autora jasne?

Jeśli mam ciepłe powietrze w mieszkaniu a otworzę okno to ciepłe ucieka a zimne wchodzi - też chyba powinno być jasne? To co te naukowce wymyślajum?

Portret użytkownika vici

Moja mama, która była

Moja mama, która była nauczycielem fizyki wiele razy zwracała moją uwagę na to że przy lekko uchylonym oknie w kuchni podczas gotowania a niskiej temperaturze za oknem to chłodne powietrze wciskało się do pomieszczenia a nie odwrotnie. Temperatura wyrównuje się bo chłodne powietrze przesuwa się do ciepłego!!! Tą naukę otrzymałem w końcowych latach 70`tych. 

Jeśli to o to chodzi w tym artykule to gratuluję dostrzeżenia ważnych właściwości fizycznych gazów przez wyjątkowo bystrych naukowców.

Portret użytkownika Dr nałk

No to mama jako fizyk

No to mama jako fizyk poniosła porażkę edukacyjną, jeśli łączysz to zjawisko z kierunkiem przepływu ciepła w materii.

W kuchni zwyczajnie masz: po pierwsze ciąg kominowy lub wentylacyjny, przez który powietrze cały czas (z drobnymi wyjątkami) jest wyciagane z pomieszczenia, więc tym samym do pomieszczenia zasysane jest powietrze z zewnatrz. Po drugie mamy zjawisko polegajace na tym, że dołem okna do pomieszcenia dostaje się powietrze chłodne, a górą uchodzi ciepłe. To jest związane zwyczajnie z tym, że ciepłe powietrze ma mniejszą gęstość.

Jeśli więc masz sie za bystrzaka, który już w latach '70 wiedział to co właśnie odkrywają fizycy kwantowi, to nie bardzo trafiłeś, a raczej jesteś ignorantem w sprawach fizyki nawety na poziomie podstawowym beee

Portret użytkownika qwertow

to co podajesz to różnica

to co podajesz to różnica ciśnień - trochę inny temat - wyjmij wentyl z dętki to zobaczysz jak to działa - zimne powietrze wylatuje na zewnątrz, a nie odwrotnie ale to chyba logiczne Smile - taki system masz w lodówce. Albo prościej  - pochuchaj i podmuchaj na dłoń to zobaczysz na sobie jak to działa - takie doświatczenie gdzieś z lat 70 - tych z lekcji fizyki pamiętam Smile

Portret użytkownika Dr nałk

To nie do końca tak. W dędce

To nie do końca tak. W dędce masz po prostu nadciśnienie więc układ dąży do wyrównania ciśnienia po otwarciu wentyla. Powietrze wylatujące z dętki staje się minimalnie chłodniejsze od otoczenia w skutek rozprężania - obniżenie energii. Druga sprawa to odczucie chłodu na tej samej zasadzie najakiej działa wentylator, czyli parowanie wilgoci ze skóry.

Strony

Skomentuj