Вы находитесь:  / Наука и техника / Физики научились обходить Второй закон термодинамики

Физики научились обходить Второй закон термодинамики

Quantum Maxwell demon

Физики Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США объявили, что открыли возможность обойти второй закон термодинамики, утверждающий, что энтропия постоянно возрастает.

Их работу опубликовали в журнале Scientific Reports.

Второй закон опирается на Н-теорему, которая гласит, что если открыть дверь между двумя комнатами, в одной из которых жарко, а в другой — холодно, температура непременно станет равномерно теплой. В жаркой комнате никогда не станет еще жарче. Однако полностью понять фундаментальные физические основы Н-теоремы ученые не могли.

Недавние исследования в области квантовой информации предлагают математическую конструкцию, в которой энтропия возрастает. «Мы сформулировали то, как эти прекрасные абстрактные математические теории могут быть связаны с нашей суровой реальностью, — говорит Валерий Винокур, один из авторов статьи.

«Это позволило нам сформулировать квантовую Н-теорему в ее связи с вещами, которые можно наблюдать физически, — говорит Иван Садовский, другой автор статьи. — Она устанавливает связь между хорошо описанными процессами квантовой физики и теоретическими квантовыми каналами, образующими теорию квантовой информации».

В статье указывается на определенные состояния, при которых Н-теорема может быть нарушена и энтропия в короткие сроки может понижаться. Она связана с понятием «демона Максвелла».

В 1867 году физик Джеймс Максвелл описал гипотетический способ нарушения Второго закона: если на двери между жаркой и холодной комнатой сядет некое существо, которое будет пропускать частицы, движущиеся с определенной скоростью. Такое существо было названо «демоном Максвелла».

«Хотя нарушение происходит только в малом масштабе, его последствия заходят далеко, — говорит Винокур. — Оно дает нам платформу для практической реализации квантового демона Максвелла, который позволит создать локальный квантовый вечный двигатель».

К примеру, этот принцип можно применить к «холодильнику», который охлаждается удаленно — то есть энергия, благодаря которой происходит охлаждение, будет браться из другого места, пишет Phys.org.

Источник

Комментарии

Ваш email не будет опубликован. ( Обязательные поля помечены )

Новый анекдот

Лавров: встречи Путина с Трампом не планируется.

Трамп: встреча с президентом РФ планируется, но не с Путиным.

Почему Кремль решил избавиться от украинских беженцев

Почему Кремль решил избавиться от украинских беженцев

Какие бы они ни были фанаты «русского мира», они все равно притаскивают вирус украинского анархизма, склонности бунтовать и не подчиняться…
Кремль по-прежнему пытается надеть на Украину ошейник

Кремль по-прежнему пытается надеть на Украину ошейник

Цели и задачи у Кремля прежние – ликвидация украинской независимости. Методы для этого тоже не изменились – возвращение подконтрольного Москве…