Onderzoekers verknopen thermodynamica met kwantummechanica

Kwantummechanische thermodynamica

Het resonatorexperiment in overzicht, waarbij J staat voor ‘warmte’ en P voor ‘arbeid’ (afb: Aron Daniel et al./Physical Review Letters)

Meer dan 200 jaar geleden liet graaf Rumford (Benjamin Thompson) zien dat warmte geen mysterieuze substantie is, maar iets dat je eindeloos kunt genereren door beweging. Dat inzicht legde de basis voor de thermodynamica, de regels die energie, werk en wanorde beheersen. Thermodynamica had al een relatie met de kwantummechanica gekregen volgens de Wikipedia, maar nu maken onderzoekers die relatie nog inniger. Lees verder

Magnetische deeltjes geven olie/watermengsel vorm van Griekse urn

vormherstellende vloeistof

Wat een emulsie had moeten worden werd een Griekse urn door toevoeging van sterk magnetische nikkeldeeltjes. Dat zou in strijd zijn met de wetten van de thermodynamica. (afb: univ. van Massachusetts)

Een groep onderzoekers onder leiding van een natuurkundestudent deed onlangs de verrassende ontdekking van wat zij een ‘vormherstellende vloeistof’ noemen, die een aantal lang gekoesterde gevolgtrekkingen uit de wetten van de thermodynamica lijkt te tarten. Het onderzoek beschrijft een mengsel van olie, water en gemagnetiseerde deeltjes dat, wanneer geschud, altijd snel uiteenvalt in wat lijkt op de klassieke gebogen lijnen van een Griekse urn. Lees verder

Chaos geeft de kwantumwereld ‘warmte’

Kwantumthermometer

De truc (?) om met een kwantumthermometer (rood) de temperatuur in een kwantumssysteem te bepalen (afb: TU Wenen)

De kwantumwereld is (ons) zo vreemd dat het lijkt over er, ten  minste, twee verschillende werelden bestaan: de echte, direct waarneembare en de kwantumwereld. Toch moeten die elkaar ergens ontmoeten. Hoe kunnen de thermodynamicawetten (of ik zou eigenlijk regels moeten zeggen) ontstaan uit de kwantumregels? Nu zouden onderzoeksters hebben uitgevogeld dat alleen waar chaos heerst de thermodynamicaregels voortkomen uit de kwantumregels. Lees verder

Energie stroomt anders door er naar te kijken

Thermodynamisch kwantumtransportapparaat

Thermodynamisch transportapparaat

Welkom in de wondere wereld van de kwantumme-chanica. Onderzoekers uit, onder meer, Duitsland en Baskenland (Sp) hebben aangetoond dat energie of deeltjes van richting (kunnen) veranderen door waarneming (op macroschaal is dat kijken, bijvoorbeeld). Volgens de aloude thermodynamica stroomt de energie (warmte) van heet naar koud of water van hoog naar laag. Dat gebeurt ook in kwantumsystemen, maar een kwantumwaarnemer kan dat veranderen. Hoe kan dat? Tip: waarneming is geen energieloos proces. Lees verder