Видео
В мире
Физики показали: правило, которое почти 200 лет считалось абсолютным пределом эффективности любых двигателей, перестаёт работать на атомном уровне. Там, где всё решают квантовые эффекты, привычные ограничения неожиданно дают трещину.
Речь идёт о принципе Карно — он утверждает, что никакой тепловой двигатель не может быть эффективнее определённого предела, зависящего только от разницы температур. Этот закон лежит в основе всей классической термодинамики — от паровых машин до современных турбин.
Однако при работе с объектами размером в несколько атомов ситуация меняется. Учёные выяснили, что в крошечных квантовых системах дополнительную «энергию» могут давать не только тепло, но и особые связи между частицами — так называемые квантовые корреляции.
Оказалось, что такие мини-двигатели способны превращать в полезную работу не только тепловую энергию, но и сами эти связи между частицами. В результате они могут выдавать больше работы, чем разрешает классическая теория, и формально превышать предел, установленный почти два века назад.
Важно: речь не идёт о нарушении законов природы в привычном смысле. Скорее — о том, что старые формулы были выведены для больших машин и просто не учитывали поведение материи на атомном уровне.
Учёные считают, что это открытие может ускорить развитие ультра-малых двигателей — настолько крошечных, что их размеры будут сравнимы с отдельными атомами. Такие системы в будущем могут использоваться в нанотехнологиях, медицине и при работе с материалами на уровне отдельных частиц.
Иногда фундаментальные законы не ломаются. Они просто оказываются неполными.
