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....

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.

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.

Strony

Skomentuj