กาแฟอุ่นๆ สักแก้วของคุณจะไม่ทำให้ร้อนขึ้นในทันที เว็บตรงไม่ว่าคุณจะเอาไมโครเวฟออกจากช่วงระยะการเดินทางนานแค่ไหน แต่กฎเดียวกันนี้ไม่จำเป็นต้องใช้กับระบบควอนตัมเสมอไป นักวิจัยรายงานวันที่ 10 พฤศจิกายนที่ arXiv.org เช่นเดียวกับอากาศเย็นที่อุ่นแก้วความร้อนสามารถไหลจากอนุภาคควอนตัมเย็นไปยังอนุภาคที่ร้อนกว่าได้เองตามธรรมชาติ ภายใต้เงื่อนไขบางประการ ปรากฏการณ์นี้ดูเหมือนจะย้อนกลับ ” ลูกศรแห่งเวลา ” ความคิดที่ว่ากระบวนการทางธรรมชาติวิ่งไปข้างหน้าแต่ไม่ย้อนกลับ ( SN: 7/25/15, p. 15 )
การมีอยู่ของลูกศรเป็นไปตามกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์
กฎหมายระบุว่าเอนโทรปีหรือความผิดปกติมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป กฎดังกล่าวอธิบายว่าเหตุใดจึงทำให้แก้วแตกง่ายแต่ประกอบกลับเข้าด้วยกันได้ยาก และเหตุใดความร้อนจึงไหลจากร้อนเป็นเย็นได้เองตามธรรมชาติ แต่ไม่ใช่ในทิศทางตรงกันข้าม
อย่างไรก็ตาม ผลการวิจัยใหม่นี้ “แสดงให้เห็นว่าลูกศรแห่งเวลาไม่ใช่แนวคิดที่สัมบูรณ์ แต่เป็นแนวคิดที่สัมพันธ์กัน” Eric Lutz ผู้ร่วมวิจัยด้านการศึกษา นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีจากมหาวิทยาลัย Erlangen-Nürnberg ในเยอรมนีกล่าว ระบบต่าง ๆ สามารถมีลูกศรของเวลาที่ชี้ไปในทิศทางที่ต่างกัน Lutz กล่าว ในขณะที่ลูกศรกลับด้านอย่างเห็นได้ชัดสำหรับอนุภาคควอนตัมสองตัวที่นักวิจัยศึกษา ตัวอย่างเช่น ลูกศรชี้ไปในทิศทางปกติในส่วนที่เหลือของห้องปฏิบัติการ
การย้อนกลับของลูกศรเวลาเป็นไปได้สำหรับอนุภาคควอนตัมเนื่องจากมีความสัมพันธ์กัน – คุณสมบัติของพวกมันถูกเชื่อมโยงในลักษณะที่ไม่สามารถทำได้สำหรับวัตถุขนาดใหญ่ ความสัมพันธ์คล้ายกับควอนตัมพัวพัน แต่ไม่รุนแรงเท่า ความสัมพันธ์นี้หมายความว่าอนุภาคแบ่งปันข้อมูลบางอย่าง ในอุณหพลศาสตร์ข้อมูลมีความสำคัญทางกายภาพ ( SN: 5/28/16, p. 10 ) นักฟิสิกส์ David Jennings จาก University of Oxford ผู้ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าวว่า “มีระเบียบอยู่ในรูปแบบของสหสัมพันธ์ “ลำดับนี้เปรียบเสมือนเชื้อเพลิง” ที่สามารถเผาผลาญความร้อนให้ไหลย้อนกลับได้
นำโดยนักฟิสิกส์ Roberto Serra จาก Federal University of ABC
ในเมืองซานโตอันเดร ประเทศบราซิล ผู้ทดลองควบคุมโมเลกุลของคลอโรฟอร์มซึ่งทำจากอะตอมของคาร์บอน ไฮโดรเจน และคลอรีน นักวิทยาศาสตร์ได้เตรียมโมเลกุลเพื่อให้อุณหภูมิ – ตัดสินโดยความน่าจะเป็นของนิวเคลียสของอะตอมที่ถูกพบในสถานะพลังงานที่สูงกว่า – สำหรับไฮโดรเจนนิวเคลียสมากกว่าคาร์บอน เมื่อสถานะพลังงานของนิวเคลียสทั้งสองไม่มีความสัมพันธ์กัน ความร้อนก็ไหลตามปกติ ตั้งแต่ไฮโดรเจนร้อนไปจนถึงคาร์บอนเย็น แต่เมื่อนิวเคลียสทั้งสองมีความสัมพันธ์เชิงควอนตัมมากพอ ความร้อนก็ไหลย้อนกลับ ทำให้นิวเคลียสร้อนร้อนขึ้นและนิวเคลียสเย็นเย็นลง
Vlatko Vedral นักฟิสิกส์จาก University of Oxford ที่ไม่เกี่ยวข้องกับการศึกษากล่าวว่า “ไม่ใช่ว่ามันขัดกับกฎฟิสิกส์ใดๆ กฎข้อที่สองมาตรฐานของอุณหพลศาสตร์ถือว่าไม่มีความสัมพันธ์ดังกล่าว เมื่อกฎข้อที่สองถูกทำให้เป็นลักษณะทั่วไปโดยคำนึงถึงความสัมพันธ์ กฎหมายจะยึดไว้อย่างมั่นคง เมื่อความร้อนไหลผ่าน ความสัมพันธ์ระหว่างนิวเคลียสทั้งสองจะสลายไป ซึ่งเป็นกระบวนการที่ชดเชยเอนโทรปีที่ลดลงอันเนื่องมาจากการไหลของความร้อนย้อนกลับ
นักฟิสิกส์ Gerardo Adesso จากมหาวิทยาลัยนอตติงแฮมในอังกฤษกล่าวว่า “เป็นการทดลองที่ดีมาก แต่เขากล่าวว่านักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีได้คาดการณ์ไว้แล้วว่าผลกระทบดังกล่าวอาจเกิดขึ้นได้ ดังนั้น “จึงไม่น่าแปลกใจเลย”
นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะใช้เทอร์โมไดนามิกส์แปลกๆ ของอนุภาคควอนตัมเพื่อสร้างเครื่องยนต์ควอนตัมที่สามารถทำงานได้เกินกว่าที่เครื่องจักรทั่วไปจะเอื้อมถึง ( SN: 3/19/16, หน้า 18 ) เช่น การควบคุมทิศทางการไหลของความร้อนในเครื่องชั่งขนาดเล็ก เซอร์ร่ากล่าวเว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง
