Granice drugiej zasady termodynamiki

[Christophe]

Źródło: CIRS, 22


Po raz pierwszy naukowcy wykazali eksperymentalnie, że druga zasada termodynamiki nie ma zastosowania w niektórych przypadkach.

Prawo to stanowi, że w izolowanym i zamkniętym układzie nieporządek mierzony wielkością zwaną entropią będzie z czasem wzrastał lub przynajmniej nie malał. Jednak Denis Evans i jego współpracownicy z Australijskiego Uniwersytetu Narodowego zaobserwowali, że nie dotyczy to małych systemów działających w krótkich okresach, co potwierdza przewidywania poczynione przez nich kilka lat temu dzięki opracowanemu przez nich twierdzeniu o fluktuacji. Zgodnie z tym twierdzeniem w skali człowieka dominuje druga zasada termodynamiki i ewolucja rzeczy może odbywać się tylko w jednym kierunku, natomiast w skali molekularnej i w bardzo krótkich okresach możliwa jest ewolucja w obu kierunkach.

Aby przetestować swoją teorię, naukowcy przeprowadzili eksperyment z udziałem wiązki lasera i mikroskopijnych ziaren lateksu. Odkryli, że w układzie tak małym jak ziarenko lateksu entropia może czasami cofnąć się. Było to szczególnie prawdziwe w przypadku okresów około jednej dziesiątej sekundy. W okresach zbliżających się do dwóch sekund spadek entropii nadal występował, ale ze znacznie mniejszą częstotliwością i po upływie dwóch sekund zjawisko to już nie występowało. Zespół zaobserwował ponadto, że uzyskane wyniki są bardzo zbliżone do wyników symulacji komputerowej twierdzenia o fluktuacji.

Evans i jego współpracownicy twierdzą, że odkrycie może mieć duży wpływ na powstającą naukę, jaką jest nanotechnologia. Wynik ten, jak twierdzą, ma głębokie konsekwencje dla wszystkich procesów fizycznych i chemicznych zachodzących w krótkich okresach czasu w małych „regionach”.