Шарики обвиняются в нарушении закона
Один из основополагающих законов физики - второй закон термодинамики - не работает в микроскопических системах. Опыт, проведенный австралийскими химическими физиками, впервые показал фундаментальные пределы миниатюризации. Выясняется, что микроскопические приборы, созданные с применением нанотехнологий, не обязательно будут вести себя так же, как простые уменьшенные копии более крупных устройств - иногда они способны вести себя совсем иначе.
Второй закон термодинамики постулирует, что степень энтропии закрытой системы с течением времени остается неизменной или увеличивается. Физики давно знают, что на атомном уровне в короткие промежутки времени законы статической механики не работают и второй закон оказывается неприменим. То есть ситуации несоблюдения второго закона возможны. Новые эксперименты нащупали нетвердую промежуточную ступень между чрезвычайно малыми и макроскопическими системами – второй закон может постоянно нарушаться на микронном уровне, причем на временных промежутках до 2 секунд.
Исследователи из Австралийского национального университета во главе с Денисом Эвансом измерили изменения энтропии плавающих в воде шариков из латекса, размер каждого из которых не превышает нескольких микрон. Используя лазерный луч для отслеживания шариков, исследователи смогли чаще измерять движение шариков и подсчитывать энтропию системы через короткие промежутки времени.
Они обнаружили, что периодически на протяжении нескольких десятых долей секунды энтропия была отрицательной. В этих случаях шарики получали энергию от случайного движения молекул воды. Однако в масштабах более продолжительных временных интервалов (более 2 секунд) наблюдалась обычная положительная энтропия.
По словам ученых, эксперимент дал первые свидетельства того, что второй закон термодинамики нарушается в ощутимых временных и пространственных масштабах.
Пресс-служба Южного военного округа
Комментарии читателей Оставить комментарий