Przeprowadzono eksperyment, w którym udało się odwrócić termodynamiczną strzałkę czasu

Międzynarodowy zespół naukowców przeprowadził ciekawy eksperyment, który wydaje się łamać zasady termodynamiki. Udało się dokonać spontanicznego przepływu ciepła z zimnego systemu do gorącego. Badacze zrobili to nie naruszając praw fizyki.

Ciepło zawsze przechodzi z gorącego systemu do zimnego. Mówi o tym druga zasada termodynamiki i każdy z nas przekonuje się o tym każdego dnia. Gdy wrzucimy lód do szklanki z wodą sprawimy, że woda ochłodzi się, a nie nagrzeje. Podczas tej wymiany ciepła następuje wzrost entropii systemu. Jest to najprostszy przykład, który wyjaśnia tę zasadę.

Aby ciepło mogło przepływać z gorącego systemu do zimnego, muszą one być nieskorelowane. Nie może być żadnych specjalnych połączeń między tymi dwoma konfiguracjami. Jednak w świecie kwantowym nie jest to tak oczywiste - można stworzyć skorelowane stany kwantowe, w których nagle można odwrócić kierunek termodynamicznej strzałki czasu. Naukowcy twierdzili dotychczas, że coś takiego jest teoretycznie możliwe, lecz w najnowszym badaniu wykazano, iż można to udowodnić eksperymentalnie.

Międzynarodowy zespół naukowców stworzył dwa skorelowane systemy termiczne, w których obserwowano przejście ciepła z zimnego systemu do gorącego. Badacze twierdzą, że istnieje kompromis między korelacją kwantową a entropią systemu, który pozwala odwrócić przepływ ciepła. Termodynamiczna strzałka czasu jest silnie uzależniona od początkowego stanu układu.

Zdaniem naukowców, odwrócenie przepływu ciepła nie jest ograniczone tylko do mikroskopijnych systemów. Zespół ma zamiar eksperymentować z większymi układami, aby potwierdzić swoją teorię. Szczegóły eksperymentu zostały udostępnione w archiwum elektronicznym arXiv.