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:

Машины-монстры: Самая быстрая камера, делающая 10 триллионов кадров в секунду
Всегда интересно смотреть видео, снятые в режиме замедленной съемки скоростными камерами, лучшие из которых могут делать тысячи и десятки тысяч кадров в секунду. Но ...
Новый электрооптический лазер вырабатывает импульсы, в 100 раз более быстрые, чем вырабатывают другие высокоскоростные системы
Ученые-физики из американского Национального института стандартов и технологий (NIST), используя достаточно обычную и традиционную электронику, создали лазер, способный вырабатывать импульсы света, в сто раз ...
Нобелевская премия 2018 года в области физики присуждена за создание «инструментов, сделанных из света»
Нобелевская премия 2018 года в области физики была присуждена Артуру Ашкину (Arthur Ashkin), Жерару Муру (Gerard Mourou) и Донне Стрикленд (Donna Strickland) за их ...
Ученые CERN объявили об обнаружении двух новых частиц и о возможном обнаружении третьей
Ученые Европейской организации ядерных исследований CERN, работающие на Большом Адронном Коллайдере в рамках эксперимента LHCb, объявили об обнаружении ими двух новых элементарных частиц, которые ...
Новый электронный микроскоп обеспечивает представление квантового мира с самой высокой на сегодняшний день детализацией
Просвечивающие электронные микроскопы уже давно используются учеными для исследований структур вирусов, изучения частей живых клеток, таких, как рибосомы и митохондрии, и многого другого. При ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика