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:

Пространственно-временные волновые пакеты: Свет нового класса лазера бросает вызов фундаментальным законам физики
Ученым удалось создать лазер совершенно нового класса, луч света которого не подчиняется некоторым фундаментальным законам физики и оптики. Лучи света этого лазера, которые ученые ...
Эксперименты с единственным атомом позволили исключить теорию о темной энергии, опирающуюся на «пятую фундаментальную силу»
То, что Вселенная постоянно расширяет свои границы, ученым было известно достаточно давно, но данные от космического телескопа Hubble, полученные еще в 1990-х годах, указывают ...
Точные измерения параметров больших космических тел позволят уточнить значение массы гравитона
Группа ученых, в состав которой вошли исследователи из нескольких французских университетов и других научных учреждений, нашла новый способ, позволяющий уточнить значение верхнего предела массы ...
Датчик, предназначенный для поисков темной материи, зарегистрировал одно из самых редких явлений на свете
Представьте себе, что нужно сделать для того, чтобы можно было наблюдать за явлением, которое длится в триллион раз дольше, чем нынешний возраст Вселенной? Однако, ...
Ученые воспроизвели звук с максимально возможным уровнем громкости
Группа исследователей из Лаборатории линейных ускорителей SLAC Стэнфордского университета создала то, что можно считать звуком с максимально возможным уровнем громкости. Для этого был использован ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика