Forskere validerer flere udsvingsteorier for første gang

Forskere ved Purdue University har udført de første eksperimentelle test af flere fundamentale teoremer i termodynamik, verificere forholdet mellem dem og give en bedre forståelse af, hvordan nanopartikler opfører sig under udsving.

Når et system bliver mindre, udsving væk fra ligevægt begynder at dominere dens adfærd. Dette gør data fra forsøg i små systemer, såsom biologiske molekylære motorer og nanoskala magneter, rodet og svært at få mening om. Svingningssætninger hjælper forskere med at få mening om udsvingene i disse systemer.

Fluktuationssætninger er forfinelser af termodynamikkens anden lov, der siger, at al slags energi i den materielle verden spredes, hvis den ikke er forhindret i at gøre det.

Et team af forskere fra Purdue og Peking University, ledet af Tongcang Li, adjunkt i fysik og astronomi på Purdue, testet differentialsvingningssætningen for arbejdsproduktion og flere andre sætninger. De svævede en nanopartikel i et vakuumkammer med en laser, ved hjælp af en lille optisk pincet til at måle øjeblikkelig position og hastighed. Denne mekanisme gør det muligt for dem at fange nanopartiklen i luften kontinuerligt i uger eller måneder og erhverve store datasæt.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Fysisk gennemgangsbreve .