Ученые впервые получили экспериментальные подтверждения некоторых теорем, описывающих тепловые колебания

Оптическая ловушка

Исследователи из университета Пурду (Purdue University) провели ряд экспериментов, результаты которых стали первыми практическими подтверждениями некоторых фундаментальных законов и теорем из области термодинамики, касающихся тепловых колебаний. Поскольку системы, с которыми ученым приходится сталкиваться в своей работе, становятся все меньше и меньше буквально с каждым днем, тепловые колебания начинают играть все большую роль в поведении таких систем. Это, в свою очередь, делает иногда результаты экспериментов с наноразмерными магнитами и биологическими молекулярными нанодвигателями, к примеру, настолько «грязными», что их становится очень тяжело интерпретировать должным образом.

Для своих экспериментов ученые из университета Пурду, работавшие совместно с их коллегами из Пекинского университета, использовали наночастицу, помещенную в вакуумную камеру и удерживаемую в пространстве при помощи лазерного оптического пинцета. Такой механизм позволяет не только удерживать наночастицу в пределах оптической ловушки, он также позволяет произвести высокоточные измерения моментального положения частицы, скорости и направления ее движения. Используя созданную установку, ученые собрали очень большое количество данных, касающихся тепловых колебаний наночастицы. И обработка этих данных позволила провести соответствие между некоторыми существующими теоремами, связывающими тепловую энергию, работу и тепловые колебания.

Отметим, что большинство существующих теорем являются последствиями второго закона термодинамики, который определяет то, что все виды энергии в нашем материальном виде рассеиваются разными способами и ничего не может помешать данному процессу. А получение экспериментальных подтверждений достоверности данных теорем, корректировок некоторых их коэффициентов и постоянных, позволит ученым в будущих экспериментах учитывать тепловые колебания, рассчитывать их влияние и вводить корректировки, которые смогут значительно увеличить точность и достоверность получаемых данных.

Ключевые слова:
Термодинамика, Второй, Закон, Теорема, Эксперимент, Подтверждение, Наночастица, Ловушка, Тепловые, Колебания, Движение

Первоисточник

Другие новости по теме:

Share Button

Материалы по теме:

Самые быстро вращающиеся частицы на свете помогают ученым проверить пределы фундаментальной физики
Ученые из университета Пурду (Purdue University) создали систему из наночастиц, которые вращаются со скоростью порядка миллиарда оборотов в секунду, что является на сегодняшний день ...
Ученые впервые обнаружили магнитные монополи в среде холодного квантового газа
Известно, что магниты, имеющие форму шара, прямоугольника или подковы, всегда имеют по два магнитных полюса. И если разделить магнит на две части, вы получите ...
Новый тип камуфляжного материала скроет вас от взора тепловых камер
В фантастическом фильме "Хищник" герой Арнольда Шварценеггера скрывался от "теплового зрения" пришельца, обмазавшись слоем мокрой и холодной грязи. Но если бы он использовал новый ...
Машины-монстры: Огромный CMOS-датчик от компании Canon, который используется для «охоты» за метеорами
Известная компания Canon впервые продемонстрировала свои новые сверхчувствительные CMOS-датчики еще в 2010 году, размеры таких датчиков составляют 202 на 205 миллиметров, что приблизительно в ...
Начат процесс модернизации, который выведет Большой Адронный Коллайдер на качественно новый уровень
Большой Адронный Коллайдер, который и так является самым большим и мощным ускорителем частиц на сегодняшний день, через некоторое время обретет новые способности, которые позволят ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика