Limiti alla seconda legge della termodinamica

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Christophe
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da Christophe » 05/02/04, 19:31

Fonte: CIRS, 22 / 07 / 2002


Per la prima volta, i ricercatori hanno dimostrato sperimentalmente che la seconda legge della termodinamica non si applica in alcuni casi.

Questa legge stabilisce che in un sistema isolato e chiuso, il disturbo, misurato da una quantità chiamata entropia, aumenterà o almeno non diminuirà nel tempo. Ma Denis Evans e i suoi colleghi della National University australiana hanno osservato che ciò non era vero per i piccoli sistemi in brevi periodi, il che conferma la previsione fatta da loro alcuni anni fa, grazie al teorema di fluttuazione che hanno sviluppato. . Secondo questo teorema, su scala umana, domina la seconda legge della termodinamica e l'evoluzione delle cose può essere fatta solo in una direzione, ma su scala molecolare e, per periodi molto brevi, un'evoluzione in entrambe le direzioni è possibile.

Per testare la loro teoria, i ricercatori hanno condotto un esperimento che coinvolge un raggio laser e microscopici granuli di lattice. Scoprirono che in un sistema piccolo come un granello di lattice, l'entropia a volte poteva arretrare. Ciò era particolarmente vero per periodi di circa un decimo di secondo. Nei periodi che si avvicinano a due secondi, il declino dell'entropia ha continuato a verificarsi, ma con una frequenza molto più bassa e oltre due secondi il fenomeno non si è più verificato. Il team ha anche osservato che i suoi risultati corrispondevano strettamente a quelli di una simulazione al computer del teorema delle fluttuazioni.

La scoperta potrebbe, secondo Evans e i suoi colleghi, avere un impatto significativo sulla scienza emergente della nanotecnologia. Questo risultato, hanno affermato, ha conseguenze di vasta portata per tutti i processi fisici e chimici che si verificano in brevi periodi di tempo in piccole "regioni".
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