Tretí ter­mo­dy­na­mický zákon potvr­dený náj­de­ním maxi­mál­nej rých­losti ochla­dzo­va­nia

Rudolf Nečas / 20. marca 2017 / Tech a inovácie

zdroj: youtube.com

Tretí ter­mo­dy­na­mický zákon je zod­po­vedný za defi­no­va­nie abso­lút­nej nuly, čo je naj­niž­šia možná tep­lota, ktorá sa dá dosiah­nuť.

Zatiaľ čo jeho kon­cept je dobre známy, v aka­de­mic­kých prá­cach sa vedie inten­zívna debata, kde slávni vedci dis­ku­tujú o nápa­doch, dôka­zoch a dôsled­koch také­hoto zákona. Nová vedecká práca pub­li­ko­vaná v Nature Com­mu­ni­ca­tion si kla­die za cieľ vyjas­niť túto debatu doká­za­ním jed­nej inter­pre­tá­cie tre­tieho zákona za pou­ži­tia prin­cí­pov kvan­to­vej mecha­niky.

foto: foter.com

Výskum­níci z Uni­ver­sity Col­lege Lon­don štu­do­vali nemož­nosť ochla­diť sys­tém na abso­lútnu nulu s koneč­ným počtom kro­kov, ktorá je známa ako prin­cíp nedo­sia­hnu­teľ­nosti, a zis­tili, že je možné defi­no­vať rých­lostný limit podľa toho, ako rýchlo sa sys­tém ochladí.

Uká­zali sme, že s koneč­ným množ­stvom zdro­jov nie je možné ochla­diť sys­tém na abso­lútnu nulu a išli sme ešte o krok ďalej,” pove­dal jeden z dvoch auto­rov, Dr Lluis Masa­nes pre IFLS­cience. “Došli sme k záveru, že nie je možné ochla­diť sys­tém na abso­lútnu nulu v koneč­nom čase, a tak vzni­kol vzťah medzi časom a naj­niž­šou mož­nou tep­lo­tou. To je rých­losť ochla­dzo­va­nia.”

Rie­še­nie vychá­dza zo sveta kvan­to­vej infor­ma­tiky. Hlavný prí­nos tohto výskumu je, že sa na chla­diaci pro­ces môžme poze­rať ako na výpo­čet. Chlad­nejší sys­tém má niž­šiu ener­giu a môže sa uspo­ria­dať do men­šieho počtu sta­vov. Takže v sys­téme s veľ­kým množ­stvom ener­gie môžu byť čas­tice uspo­ria­dané v mno­hých rôz­nych kon­fi­gu­rá­ciách.

Ak mys­líme týmto spô­so­bom, môžme sa na ochla­dzo­va­nie poze­rať ako na infor­mačný prob­lém a našou hlav­nou úlo­hou je pocho­piť jeho zlo­ži­tosť,” dodal Masa­nes.

Táto teória úzko súvisí s dru­hým záko­nom ter­mo­dy­na­miky, kde bola kvan­tová infor­ma­tika úspešne pou­žitá na pre­uká­za­nie rôz­nych inter­pre­tá­cií. Ale pri tre­ťom zákone to nie je také jed­no­du­ché.

Nové odvo­de­nie tre­tieho zákona môže byť vhodné pre nie­ktoré tech­no­lo­gické apli­ká­cie, ale vedci zdô­raz­ňujú, že jeho teore­tická hod­nota je v súčas­nosti oveľa dôle­ži­tej­šia. “Zis­tili sme limit rých­losti ochla­dzo­va­nia, ktorý je veľmi, veľmi vysoký. Dnešné tech­no­ló­gie sa ani zďa­leka neb­lí­žia k rých­lost­nému limitu,” pove­dal spo­lu­au­tor, pro­fe­sor Jonat­han Oppen­heim pre IFLS­cience.

Výskum je podobný objavu rých­losti svetla. Poznať limit je dôle­žité, aj keď sme od jeho dosia­hnu­tia ešte veľmi ďaleko.

zdroj: iflscience.com

Pridať komentár (0)