ПЕТА ДИМЕНЗИЈА

САТ УВЕЋАВА ЕНТРОПИЈУ

Научници су открили да већа прецизност повећава топлоту система, што пак подиже ентропију потискујући оближње честице, пише New Scientist.

Најновије истраживање је показало да прецизно мерење времена има своју неочекивану цену. Наиме, максимална тачност сата непосредно је повезана с тиме колико нереда или ентропије ствара при сваком откуцају. Физичарка Наталија Арес са Универзитета Оксфорд и њене колеге дошли су до тог открића помоћу маленог сата чија се тачност може прецизно контролисати. Сат се састојао од мембране силицијумовог нитрида дебљине 50 нанометара, која је вибрирала због електричне струје.

Сваки пут кад се мембрана помакла горе-доле, а затим се вратила у првобитни положај, стручњаци су забележили један ударац, а правилност размака између тих удараца представљала је тачност сата. Открили су да већа прецизност сата повећава топлоту система, што пак подиже ентропију потискујући оближње честице, пише New Scientist.

Мерећи време, повећавамо ентропију свемира”, рекла је Арес. Што више ентропије постоји у свемиру, то смо ближе његовој евентуалној пропасти.Можда би требало престати мерити време”, нашалила се физичарка и додала да су размере створене додатне ентропије толико мала да нема разлога за бригу. Што је то ентропија?

„Повећање ентропије у мерењу времена може бити повезано са стрелицом времена”, рекао је Маркус Хубер из Аустријске академије наука у Бечу. Он наводи да време иде само напред, а не обратно, зато што се укупна количина ентропије у свемиру непрестано повећава, стварајући поремећај који се више не може довести у ред.

Ентропија је термодинамичка величина која описује степен нереда. Што то значи? Према другом закону термодинамике, топлота с временом прелази с топлијег тела на хладније и тим процесом се распршује, тако да у затвореним системима с временом долази до изједначавања температуре свих тела. Примерице, ако у канту с хладном водом ставимо загрејани камен, он ће своју топлоту ширити на воду, а потом и на канту. Процес преноса енергије стаће када се температура свих тела изједначи, тако да у систему више неће бити енергије која би се могла искористити за обављање неког рада.

Сличну тенденцију, какву има енергија, има и материја. Она има склоност да од уређеног стања прелази у хаотично, а не обратно. Примерице, ако у неку затворену посуду пуну ваздуха убацимо неки гас, он неће остати у уређеном облаку у истом углу у који смо га убацили. Молекули ваздуха и гаса међусобно ће се сударати тако да ће се убачени гас раширити у посуди.

„Повећање ентропије у мерењу времена може бити повезано са стрелицом времена”, рекао је Маркус Хубер из Аустријске академије наука у Бечу. Он наводи да време иде само напред, а не обратно, зато што се укупна количина ентропије у свемиру непрестано повећава, стварајући поремећај који се више не може довести у ред. Kада су научници упоредили своје резултате с теоријским моделима осмишљеним за сатове који се ослањају на квантне ефекте, изненадили су се јер су открили да у оба случаја вреди однос између тачности и ентропије.

„Сматрам да ови резултати указују на универзалност примењивања закона термодинамике на сатове”, рекла је Арес. Но, још не можемо бити сигурни да се ради о универзалном резултату, јер постоји много врста сатова за које није утврђен однос између тачности и ентропије.Још увек није познато како тај принцип функционише у стварним уређајима, као што су атомски сатови, који помичу крајње квантне границе тачности”, казао је физичар Марк Мичинсон са Универзитета Тринити колеџ у Даблину у Ирској.

Kако год било, ово откриће могло би нам помоћи при дизајнирању сатова у будућности, али и у схватању тога на који су начин квантни и класични свет слични, односно различити у погледу термодинамике и протока времена. Истраживање под називом Measuring the Thermodynamic Cost of Timekeeping објављено је у часопису Physical Review X.

(Извор Индекс)

О аутору

Stanko

Оставите коментар