Füüsikud on loonud uue entroopiat kirjeldava kvantteoreemi, mis võimaldab erandina minna mööda termodünaamika teisest seadusest.
Füüsika põhiseadustest mööda minev teadusuuring näitab igiliikuri võimalusi
Juhime tähelepanu, et artikkel on rohkem kui viis aastat vana ning kuulub meie arhiivi. Ajakirjandusväljaanne ei uuenda arhiivide sisu, seega võib olla vajalik tutvuda ka uuemate allikatega.
Maailmas on füüsikaseadused teatavasti samamoodi murdmatud nagu surm ja maksud on vältimatud, ja füüsikaseadustest kõige vääramatumad on termodünaamika kolm seadust. Lihtsustatult ütleb termodünaamika teine seadus, et soojus ei saa iseenesest kanduda külmemalt kehalt kuumemale. Selle lihtsa piirangu tõttu ei ole meil võimalik saada tasuta energiat ega luua igiliikureid. Keerulisemas sõnastuses väidab seadus, et isoleeritud süsteemides toimuvad kõik protsessid alati entroopia (korrapäratuse) kasvu suunas.
Nüüd on grupp ameerika teadlasi loonud teoreetilise mudeli, mille järgi võib teatud erandlikes olukordades siiski olla võimalik seda seadust murda. Tõsi küll, mudel on piiratud vaid molekulaarse tasandiga, on veel väga uus ja teoreetiline, kuid see kitsendus kehtib selles füüsika valdkonnas paratamatult. Kes tahab tulemustega lähemalt tutvuda, saab seda teha ajakirjas Scientific Reports ilmunud uuringus.
Uus mudel põhineb niinimetatud H-teoreemil, mille kohaselt on kuuma ja külma aine segamise tulemuse midagi vahepealset. Selles väites tugineb H-teoreem molekulide liikumise statistilisele tõlgendusele. Kuna iga molekuli eraldi jälgida on praktiliselt võimatu, uurivad füüsikud neid selliste segude puhul enamasti neid kui gruppe ja hindavad nende käitumist statistiliste mudelite kaudu.
Uue lähenemise loonud USA Argonne’i riikliku labori teadlased võtsid segude kirjeldamiseks aga kasutusele hoopiski kvantmehaanika printsiibid. Vähemalt teoreetiliselt peaks nende loodud uus teoreem olema senisest täpsem. Mis aga veelgi huvitavam – teatud eriolukordades võib see aga lühiajaliselt entroopiat vähendada, kirjutas Popular Mechanics.
See ei ole esimene kord, mil teadlased väidavad, et on leidnud viisi, kuidas termodünaamika seadustega trikitada ja senised väited ei ole märkimisväärseid tulemusi andnud. Uus mudelgi on väga teoreetiline, kuid edu korral võib see füüsikaseadustes sohki tehes energiat säästa ja luua sootuks uusi võimalusi energiaga ümber käia.
«Kuigi termodünaamika teise seaduse murdmine toimub ainult väga väikeses mastaabis, võivad avastusel olla siiski kaugeleulatuvad tagajärjed. See annab meile Maxwelli deemoni praktiliseks realiseerimiseks vajaliku mehhanismi, mis võib omakorda võimaldada igiliikuri loomist,» ütles uuringut juhtinud Valeri Vinokur.