Zaskakujące zjawisko fizyczne. Odkryto, że na poziomie kwantowym, obiekty mogą mieć dwie różne temperatury jednocześnie

Kategorie: 

Źródło: Dreamstime.com

Zgodnie ze słynnym eksperymentem myślowym, zwanym Kotem Schrödingera, kot w pudełku może być zarówno żywy, jak i martwy w tym samym czasie. To dziwaczne zjawisko jest konsekwencją mechaniki kwantowej. Teraz fizycy z angielskiego Uniwersytetu w Exeter odkryli, że identyczny stan może istnieć dla temperatur – obiekty mogą mieć dwie różne temperatury jednocześnie na poziomie kwantowym. Paradoks ten jest pierwszą zupełnie nową relacją niepewności kwantowej, sformułowaną od dziesięcioleci.

 

W 1927 roku, niemiecki fizyk Werner Heisenberg postulował, że im dokładniej zmierzymy pozycję cząstek kwantowych, tym z mniejszą precyzją poznamy jej pęd, i na odwrót. Mówi o tym zasada nieoznaczoności Heisenberga. Tymczasem nowa niepewność kwantowa stwierdza, że im dokładniej poznamy temperaturę, tym mniej wiemy o energii, i vice versa. Ma to duże znaczenie dla nanonauki, która zajmuje się badaniami obiektów mniejszych od jednego nanometra. Zasada ta zmienia sposób, w jaki naukowcy mierzą temperaturę ekstremalnie małych obiektów, np. kropek kwantowych, małych półprzewodników czy pojedynczych komórek.

 

W latach 30. XX wieku, Heisenberg i duński fizyk Niels Bohr ustalili stosunek niepewności między energią i temperaturą w skali niekwantowej. Chodziło o to, że gdybyśmy chcieli poznać dokładną temperaturę danego obiektu, najlepszym i najbardziej precyzyjnym sposobem byłoby umieszczenie go w zbiorniku z konkretną temperaturą i przeczekanie, aż nastąpi równowaga termiczna.

 

Jednak taka równowaga termiczna jest utrzymywana przez obiekt, a zbiornik stale wymienia energię. Energia w obiekcie wzrasta i maleje nieskończenie wiele razy, co uniemożliwia precyzyjny pomiar. Z drugiej strony, próbując zmierzyć energię w obiekcie, należałoby go odizolować tak, aby nie stykał się i nie wymieniał energii z innymi obiektami, lecz wtedy nie moglibyśmy precyzyjnie zmierzyć temperatury z pomocą zbiornika. Sytuacja robi się jeszcze dziwniejsza w skali kwantowej.

 

Nawet jeśli zwykły termometr posiada energię, która nieznacznie rośnie lub spada, możemy ją zmierzyć w niewielkim zakresie. Lecz naukowcy z Uniwersytetu w Exeter ustalili, że na poziomie kwantowym, termometr byłby w superpozycji dwóch stanów jednocześnie. Harry Miller, jeden z fizyków, który brał udział w tych badaniach twierdzi, że termometr kwantowy nie posiada dobrze zdefiniowanej energii i znajduje się w kombinacji dwóch różnych stanów jednocześnie, co przyczynia się do niepewności w pomiarze temperatury.

 

W naszym świecie termometr pokaże nam przybliżoną temperaturę obiektu, lecz w świecie kwantowym, termometr wskaże na dwie różne temperatury w tym samym czasie. Opracowana przez naukowców nowa zasada nieoznaczności wyjaśnia tę dziwność kwantową.

 

Interakcje między obiektami w skali kwantowej mogą tworzyć superpozycje, a także wytwarzać energię. „Stara” relacja niepewności ignorowała te efekty, ponieważ nie ma znaczenia dla obiektów niekwantowych. Z kolei pomiar temperatury kropek kwantowych ma znaczenie, dlatego z pomocą przychodzi nam nowa relacja niepewności, która tworzy teoretyczne ramy do uwzględnienia tych interakcji. Odkrycie może pomóc naukowcom w projektowaniu eksperymentu do pomiaru zmian temperatury w obiektach w skali nano.

 

Wiadomość pochodzi z portalu tylkonauka.pl

 

Ocena: 

3
Średnio: 3 (1 vote)
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 Zenek ;)

ZASKAKUJĄCE ODKRYCIE

ZASKAKUJĄCE ODKRYCIE

"Opinio pisze:
22 września 2018 o 22:12

Dużym zaskoczeniem dla mnie było, że jako antyzbrylacz soli kuchennej stosuje się, zakodowany symbolem E-536, żelazocyjanek potasu. Wiedziałem o stosowaniu antyzbrylaczy ogólnie, ale nie sądziłem, że praktycznie w handlu stosuje się „prawie zawsze” żelazo- (powinno być ‚żelazi-‚) cyjanki.

Nikt specjalnie nie mówi (praktycznie w popularnych informacjach), że w roztworze słabych kwasów (czyli praktycznie w żołądku) rozkłada się on z wydzieleniem cyjanowodoru – a ten już jest bardzo toksyczny. (to jest to, co zabija przy przegryzieniu tej osławionej „ampułki z cyjankiem”).

Co ciekawe, przy szybkim przejrzeniu materiałów badawczych z dopuszczenia do stosowania E-536 (i jeszcze żelazocyjanki sodowe i wapniowe), w powietrzu wydychanym przez badane zwierzęta (szczury w tym przypadku, choć na psach też były badania) występuje cyjanowodór."

a potem jeden "expert" z drugim twierdzą iż SÓL ZABIJA, nie nie sól... ale KOSZERNE "ULEPSZACZE SMAKU" do niej dawane aby goim szybciej się zdychało...... tak jak judaizm judaistom każe ....

ZGAGA, PIECZENIE W ŻOŁĄDKU... ach no tak, to przecież NASZ SUPER ANTYZBRYLACZ........
to jego dzieło..... te WYPALONE W BŁONIE ŚLUZOWEJ DZIURY..... jakie bolą....

Schizy, agresje i ataki paranoidalne drako (=kangura) pozostawiam bez komentarza.

Portret użytkownika keri

Jeśli pokarm w żołądku ma za

Jeśli pokarm w żołądku ma za mało kwasu solnego (żołądkowego) to pokarm taki zamiast przejść niżej podnosi się do góry.

Ilość kwasu żołądkowego można zwiększyć dietą lub w ostateczności ampułkami z kwasem solnym.

Hehe, nadmiar "karmy" raczej nie ma takiego wpływu jak wiek i dieta, lecz możliwe, że też.

Schizy, agresje i ataki paranoidalne drako (=kangura) pozostawiam bez komentarza.

Portret użytkownika T. Wysocki

Na zgage takze skutecznie

Na zgage takze skutecznie pomaga czeste picie wody, w ktorej byly ugotowane ziemniaki w lupinach. Woda uzywana do tego gotowania winna byc filtrowana lub destylowana. Przepraszam, ze to 'off topic' ale prosze o przepuszczenie z powodow humanitarnych.

Portret użytkownika Arya

Nie szkodzi sama sól, tylko

Nie szkodzi sama sól, tylko antyzbrylacze dodawane do soli. Sól jest wręcz niezbędna do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Sugeruję uzywać sól himalajską, a najlepiej niemileloną-mielić samemu w młynku.

Wszyscy zmierzamy w tym samym kierunku-z powrotem do Źródła.

Strony

Skomentuj