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喜讯:化学家通过发现最大冷却速度力证热力学第三定律

大家都知道,热力学第三定律解释了绝对零度的定义,即可以获得的最低温度值。但最近在已发表的学术论文中激起了关于这一的激烈辩论。

在《自然》杂志上发表的一篇文章旨在通过使用量子力学的原理证明第三定律来澄清这一辩论。伦敦大学化学院的研究人员用简单的步骤表明了将系统冷却到绝对零度是不可能的,这被称为不可实现性原理,并且发现可以通过系统冷却速度来进行定义。

Lluis Masanes博士:

“在有限时间内将系统冷却到绝对零度是完全不可能的,并且我们建立了时间和所能达到最低温度之间的关系,这就是冷却的速度。”

但冷却速度不是通用的(如光速),而是取决于环境中声音传播速度以及能量在其中注入的速度。

冷却的过程可以看作是一个计算,冷却器系统具有较低的能量,并且其可以将自身调节为较低的状态。因此,在具有高能量的系统中,粒子可以以许多不同的配置结合。在某种程度上,这仅是猜测,因为你不能确定这些粒子的状态。

在这个术语中,冷却是一个信息问题。而这个信息理论与热力学第二定律密切相关,其中量子信息已经被成功地用于证明。

不幸的是,第三定律的推导证明可能存在一些技术限制,但研究人员强调,其理论价值更为重要。

合著者Jonathan Oppenheim教授:

“我们已经得到了冷却的速度限制,非常地快,但目前技术能力还没有能够接近这个速度限制,我们目前尚处在马和推车的时代”

这种研究方式类似于发现光速,即使我们尚且无法完成它,但起码明确了一点——速度限制的重要性

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