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喜訊:化學家通過發現最大冷卻速度力證熱力學第三定律

大家都知道, 熱力學第三定律解釋了絕對零度的定義, 即可以獲得的最低溫度值。 但最近在已發表的學術論文中激起了關於這一的激烈辯論。

在《自然》雜誌上發表的一篇文章旨在通過使用量子力學的原理證明第三定律來澄清這一辯論。 倫敦大學化學院的研究人員用簡單的步驟表明了將系統冷卻到絕對零度是不可能的, 這被稱為不可實現性原理, 並且發現可以通過系統冷卻速度來進行定義。

Lluis Masanes博士:

“在有限時間內將系統冷卻到絕對零度是完全不可能的, 並且我們建立了時間和所能達到最低溫度之間的關係, 這就是冷卻的速度。 ”

但冷卻速度不是通用的(如光速), 而是取決於環境中聲音傳播速度以及能量在其中注入的速度。

冷卻的過程可以看作是一個計算, 冷卻器系統具有較低的能量, 並且其可以將自身調節為較低的狀態。 因此, 在具有高能量的系統中, 粒子可以以許多不同的配置結合。 在某種程度上, 這僅是猜測, 因為你不能確定這些粒子的狀態。

在這個術語中, 冷卻是一個資訊問題。 而這個資訊理論與熱力學第二定律密切相關, 其中量子資訊已經被成功地用於證明。

不幸的是, 第三定律的推導證明可能存在一些技術限制, 但研究人員強調, 其理論價值更為重要。

合著者Jonathan Oppenheim教授:

“我們已經得到了冷卻的速度限制, 非常地快, 但目前技術能力還沒有能夠接近這個速度限制, 我們目前尚處在馬和推車的時代”

這種研究方式類似於發現光速, 即使我們尚且無法完成它, 但起碼明確了一點——速度限制的重要性

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