Weizmanni Intsituudi keemiateaduskonna uurijad on koos Saksa kolleegidega teinud hämmastava avastuse: teatud kvantsüsteemide "kraadimine" korduvalt kindlate ajavahemike tagant viib selleni, et nad ei allu termodünaamika seadustele.
Temodünaamika väidab, et suur soojusallikas ja palju väiksemad süsteemid peaksid vastastikmõjus vähemalt kesksmistatult jõudma järjest lähemale soojuslikule tasakaaalule.
Professor Gershon Kurizki, doktor Noam Erez ja doktorant Goren Gordon keemilise füüsika osakonnast on aga koostöös doktor Mathias Nestiga Potsdami Ülikoolist suutnud näidata, et kvantsüsteemide grupid, olles kontaktis soojusreservuaariga, võivad sellest universaalseks peetud loodusseadusest kõrvale kalduda.
Täielikult termodünaamika reeglit eirates võivad süsteemide grupid soojeneda isegi siis, kui nad on soojusreservuaarist kuumemad ja jahtuda, kui nad on külmemad. Teadlased näitasid, et kui nende süsteemide energiat korduvalt mõõta, siis mõlema süsteemi ja soojusreservuaari temperatuur hakkab kasvama või kahanema ja see muutus sõltub ainult mõõtmiste sagedusest, mitte aga mõõtmiste reaalsest tulemusest.
Kuidas selliseid tulemusi seletada? Vastupidiselt klassikalisele mõõtmisele, mis ei pruugi uuritavad süsteeme üldse mõjutada, (kvantfüüsika mõistes) lahutab kvantsüsteemide mõõtmina nad soojusreservuaarist. Mõõtmise lõppedes nad jälle ühinevad, mille käigus saadakse energiat (mõõteaparatuuri arvel) ja nii süsteemid kui reservuaar soojenevad. Kui see juhtub lühikese ajavahemiku jooksul, ei jõua süsteemid ja reservuaar tasakaalu poole liikuda.
Pikema ajavahemiku jooksul hakkavad süsteemid ja reservuaar energiat vahetama nagu kaks vedrut. Nii tekivadki soojusülekanded, mis näivad termodünaamika vastuolus olevat.
Avastatud effekt võib saada aluseks uutele soojendamis ja jahutamismeetoditele, kus temperatuuri kontrollitakse ülitihedalt toimuvate optiliste mõõtmistega.
Temodünaamika väidab, et suur soojusallikas ja palju väiksemad süsteemid peaksid vastastikmõjus vähemalt kesksmistatult jõudma järjest lähemale soojuslikule tasakaaalule.
Professor Gershon Kurizki, doktor Noam Erez ja doktorant Goren Gordon keemilise füüsika osakonnast on aga koostöös doktor Mathias Nestiga Potsdami Ülikoolist suutnud näidata, et kvantsüsteemide grupid, olles kontaktis soojusreservuaariga, võivad sellest universaalseks peetud loodusseadusest kõrvale kalduda.
Täielikult termodünaamika reeglit eirates võivad süsteemide grupid soojeneda isegi siis, kui nad on soojusreservuaarist kuumemad ja jahtuda, kui nad on külmemad. Teadlased näitasid, et kui nende süsteemide energiat korduvalt mõõta, siis mõlema süsteemi ja soojusreservuaari temperatuur hakkab kasvama või kahanema ja see muutus sõltub ainult mõõtmiste sagedusest, mitte aga mõõtmiste reaalsest tulemusest.
Kuidas selliseid tulemusi seletada? Vastupidiselt klassikalisele mõõtmisele, mis ei pruugi uuritavad süsteeme üldse mõjutada, (kvantfüüsika mõistes) lahutab kvantsüsteemide mõõtmina nad soojusreservuaarist. Mõõtmise lõppedes nad jälle ühinevad, mille käigus saadakse energiat (mõõteaparatuuri arvel) ja nii süsteemid kui reservuaar soojenevad. Kui see juhtub lühikese ajavahemiku jooksul, ei jõua süsteemid ja reservuaar tasakaalu poole liikuda.
Pikema ajavahemiku jooksul hakkavad süsteemid ja reservuaar energiat vahetama nagu kaks vedrut. Nii tekivadki soojusülekanded, mis näivad termodünaamika vastuolus olevat.
Avastatud effekt võib saada aluseks uutele soojendamis ja jahutamismeetoditele, kus temperatuuri kontrollitakse ülitihedalt toimuvate optiliste mõõtmistega.
physorg.com
Vahendas: Kaarel Piip