Eksperiment viser, at tidens pil er et relativt begreb, ikke en absolut

Skematisk af den eksperimentelle opsætning. (A) Varmen strømmer fra den varme til den kolde centrifugering (ved termisk kontakt), når begge i første omgang er ukorrelerede. Dette svarer til tidens termodynamiske pil. For oprindeligt kvantekorrelerede spins, varme overføres spontant fra kulden til det varme spin. Tidspilen er her vendt. (B) Udsigt over magnetometeret, der blev brugt i vores NMR -eksperiment. En superledende magnet, producerer et magnetisk felt med høj intensitet (B0) i længderetningen, er nedsænket i en termisk afskærmet beholder i flydende He, omgivet af væske N i et andet vakuumadskilt kammer. Prøven placeres i midten af magneten i sondehovedets radiofrekvensspole inde i et 5 mm glasrør. (C) Eksperimentel pulssekvens for den partielle termikaliseringsproces. Den blå (røde) cirkel repræsenterer x (y) rotationer med den angivne vinkel. De orange forbindelser repræsenterer en fri udvikling under skalarkoblingen, H _J ^HC =(πh/2) Jσ _z ^H σ _z ^C , imellem ¹ H og ¹³ C nukleare centrifugeringer i løbet af den tid, der er angivet over symbolet. Vi har udført 22 prøver af interaktionstiden τ i intervallet 0 til 2,32 ms. Kredit:arXiv:1711.03323 [quant-ph]

(Phys.org) - Et internationalt team af forskere har udført et eksperiment, der viser, at tidens pil er et relativt begreb, ikke en absolut. I et papir uploadet til arXiv server, teamet beskriver deres eksperiment og dets resultat, og forklar også, hvorfor deres fund ikke overtræder termodynamikkens anden lov.

Termodynamikkens anden lov siger, at entropi, eller uorden, har en tendens til at stige med tiden, hvorfor alt i verden omkring os ser ud til at udfolde sig fremad i tiden. Men det forklarer også, hvorfor varm te bliver kold frem for varm. I denne nye indsats, forskerne fandt en undtagelse fra denne regel, der fungerer på en måde, der ikke overtræder fysikkens regler, som de er blevet defineret.

Ideen om sammenfiltrede partikler har været meget i nyhederne på det seneste, da forskere rundt om i verden forsøger at bruge det til forskellige formål-men der er en anden mindre kendt egenskab ved partikler, der ligner hinanden, men lidt anderledes. Det er når partikler bliver korrelerede, hvilket betyder, at de bliver forbundet på måder, der ikke sker i den større verden. Ligesom sammenfiltring, korrelerede partikler deler information, selvom det ikke er så stærkt af et bånd. I dette nye eksperiment, forskerne brugte denne egenskab til at ændre retningen af tidens pil.

Eksperimentet bestod i at ændre temperaturen på kernerne i to af de atomer, der findes i et molekyle af trichlormethan - hydrogen og kulstof - sådan, at den var højere for brintkernen end for carbonkernen, og så se, hvilken vej varmen flød. Gruppen fandt ud af, at når kernerne i de to atomer var ukorrelerede, varmen flød som forventet, fra den varmere brintkerne til den koldere carbonkerne. Men da de to var korrelerede, det modsatte fandt sted - varmen strømmede bagud i forhold til det, der normalt observeres. Den varme kerne blev varmere, mens den kolde kerne blev koldere. Denne observation overtrådte ikke termodynamikkens anden lov, gruppen forklarer, fordi den anden lov antager, at der ikke er nogen sammenhænge mellem partikler.

Sidste artikelTeoretisk analyse afdækker nye mekanismer i plasmaturbulens

Næste artikelCEBAF påbegynder operationer efter opgradering