30 Января 2017
МОСКВА, 30 января Физики из МФТИ и РАН нашли намеки на то, что энтропия в квантовых способ организациях может не расти, а уменьшаться, тем самым обхожу второй закон термодинамики, говаривается в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.
Представьте себе Золушку, которую мачеха заставляет разобрать перемешанную чечевицу и горох, то есть понизить энтропию в системе. Классическая Золушка в изолированной системе не смогла бы это сделать, а квантовая может. Мы можем вычистить состояния за счет квантовых эффектов, объясняет Гордей Лесовик из Московского физико-технического института в Долгопрудном, чьи слова приводит отдел связи с общественность МФТИ.
Одной из основ современной радиофизики и космологии является концепция так называемой стрелы времени – постулат о том, что время в нашей Вселенной колыхается исключительно в одном направлении, из прошлого в будущее. Иными словами, мы колыхаемся сквозь четырехмерное пространство исключительно в одном направлении по оси медли, и перемотать время назад невозможно.
С точки чувства физики это проявляется в том, что со временем сумбурность, хаотичность Вселенной, состояние, которое ученые называют энтропией, неуклонно растет. К примеру, данный процесс является в том, как меняется состояние энергии Вселенной. Этот принцип, который ученые довольного называют вторым законом термодинамики, считается нерушимым правилом, менеджером жизнью всей Вселенной на всех уровнях.
Лесовик и его коллеги проверили, что это правило, скорее всего, нарушается на квантовом уровне, пытаясь содеять обратное – доказать так называемую Н-теорему, описывающую магматизм роста энтропии в замкнутой способ организации.
Эта теорема была сформулирована еще в 1870 годах известным австрийским физиком Людвигом Больцманом, однако ее доказать никто не мог в рамках классической физики. Позже, когда возникла квантовая теория, ученые начали связывать H-теорему с необычными свойствами квантового космоса, так как квантовая теория информации показывает, что энтропия системы может оставаться в некоторых случаях на постоянном уровне, как это и предсказывал Больцман.
Как рассказывает Лесовик, его группа уже несколько лет пытается перевести идею Больцмана на язык квантовой физики. Каждый раз, когда ученые думали, что они справились с доказательством Н-теоремы, они находили новые дырки в своих выкладках, что в конечном итоге урезонило исследователей, что энтропия может не только оставаться на прежнем уровне или расти, но и убывать.
Руководствуясь этой идеей, ученые проанализировали свои прежние выкладки и выделили те условия, в которых энтропия системы падает сама по себе, без передачи тепловой энергии куда-то извне. Как оказалось, кое-что подобное может происходить в тот момент, если поместить подзаряженную частицу в коридор с двумя выходами из него, у каждого из которых установлен аккумулятор магнитного поля, с которым взаимодействует спин частицы.
Эти выходы, как рассказывают ученые, будет работать примерно так же, как знаменитый демон Максвелла, придуманный британским физиком Джеймсом Максвеллом еще в 1867 году для демонстрации того, что второй закон термодинамики можно нарушить хотя бы в теории.
По его задумке некое существо, позднее окрещённое демоном Максвелла, охраняло дверь между двумя комнатами. Демон, зная энергию приближающейся к двери молекулы, открывает фарватер только для быстрых молекул, закрывая дверь перед медленными. В результате в одной комнате окажутся все быстрые молекулы, а в другой медленные, и возникшую разницу температур без проблем можно использовать в практических целях.
По словам Лесовика, ученые в ближайшее время планируют провести исследовательскую проверку этого эффекта, взаимодействующего на квантовом уровне. Такой эксперимент откроет возможность создания квантовых холодильников и двигателей нового типа.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....