Prima pagină Stiinta

Fizicienii au făcut o descoperire neaşteptată legată de a doua lege a termodinamicii, unul dintre cele mai importante principii ale fizicii

Ana-Maria Iosif 11.03.2016 | ● Vizualizări: 8890
Sursa: insspirito/Pixabay     + zoom
Galerie foto (1)

Legile termodinamice sunt unele dintre cele mai importante principii ale fizicii moderne, pentru că definesc modul în care trei cantităţi fundamentale ale fizicii - temperatura, energia şi entropia (mărime de stare termică a sistemelor fizice, care creşte în cursul unei transformări ireversibile a lor, dar în cazul unei transformări reversibile rămâne constantă) - se comportă în anumite circumstanţe.

Acum, fizicienii au descoperit o ambiguitate într-una din aceste legi care ar putea crea scenarii în care entropia ar putea scădea odată cu timpul. Mulţumită fizicii moderne, aproape orice fenomen din Univers poate fi explicat cu ajutorul teoriei relativităţii şi cu ajutorul mecanicii cuantice. Însă, pe lângă acestea, există şi cele patru legi ale termodinamicii, care explică modul în care căldura (sau energia termică) este convertită în sau din diferite tipuri de energie.

Însă, a doua lege a termodinamicii are o importanţă aparte, fiind vorba despre tranziţia energiei de la un sistem utilizabil către unul neutilizabil. Aşa cum energia utilizabilă dintr-un sistem închis sau izolat scade, iar energia neutilizabilă creşte, entropia, la rândul său, creşte.

Conform celor spuse de către cercetători, a doua lege a termodinamicii este, probabil, mult mai profundă decât prima lege (care susţine că energia nu poate fi creată sau distrusă), pentru că descrie limitele Universului. Dar ce s-ar întâmpla dacă ar exista posibilitatea creării unui sistem  în care entropia ar scădea?



Cercetătorii de la Departamentul Statelor Unite al Laboratorului Naţional de Energie Argonne au afirmat că au descoperit o ambiguitate în a doua lege a termodinamicii, unde entropia se îndreaptă către altă direcţie, la o scară microscopică. Aceştia au investigat un concept care se află la baza acestei legi, numit Teoria H care, în forma sa cea mai simplă, descrie faptul că, dacă deschizi o uşă dintre două camere, una încălzită iar cealaltă nu, se va produce un echilibru al căldurii. Dar, aşa cum cercetătorii au afirmat, este imposbil de explicat cum fiecare moleculă se mişcă în acest scenariu, aşa că fizicienii le-au analizat precum un grup, nu pe fiecare în parte. Dar, pentru a identifica comportamentul fiecărei moleculă, potrivit Teoriei H, Laboratorul Argonne a decis să trateze acest studiu la o scară cuantică. Au făcut acest lucru cu ajutorul teoriei informaţiilor cuantice, care este bazată pe o mulţime de sisteme matematice abstracte aplicate materiilor fizice condensate pentru a fi descoperită o nouă Teorie H cuantică. "Acest lucru face posbilă formularea Teoriei H în concordanţă cu lucrurile care pot fi observate de către fizicieni," afirmă unul dintre membrii echipei care au demarat acest studiu, Ivan Sadovskyy.

Cercetătorii sunt de părere că este foarte probabil ca circumstanţele în care entropia scade să fie analizate cu ajutorul acestei noi viziuni a Teoriei H.

Sursa: Science Alert

Citeşte şi:

Ce s-ar intampla daca am uni toate elementele din tabelul lui Mendeleev intr-unul singur?

Doi cercetatori italieni au realizat fuziunea rece. Oare? (VIDEO)

Nisipul ar putea fi a cincea stare de agregare