เทอร์โมไดนามิกส์ถือกำเนิดขึ้นในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 ในช่วงยุคของไอน้ำ เมื่อทางรถไฟเข้ามาแทนที่ม้า และโรงงานผลิตที่ใช้เครื่องจักร ประสิทธิภาพกลายเป็นคำหลักใหม่ และความปรารถนาที่จะเพิ่มประสิทธิภาพในเครื่องจักรที่ใช้ไอน้ำได้กระตุ้นให้เกิดความพยายามที่จะเข้าใจการไหลของความร้อน: ความหมายที่แท้จริงของอุณหพลศาสตร์ ในทางกลับกัน เทคโนโลยีควอนตัมนั้นมีความล้ำยุคพอๆ
กับที่พวกเขามา
โดยรวมอยู่ในคอยล์ไครโอเจนิกไฮเทคที่เกือบจะเป็นภาพล้อเลียนของคอมพิวเตอร์ควอนตัมในหนังสือเล่มใหม่ของเธอQuantum Steampunk: ฟิสิกส์ของเมื่อวานในวันพรุ่งนี้ Nicole Yunger Halpern นักฟิสิกส์ แห่งมหาวิทยาลัยแมรี่แลนด์ได้แสดงสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่ออดีตและอนาคตมาบรรจบกัน
อย่างที่เธอเห็น เครื่องยนต์ควอนตัม ปั๊มความร้อน และตู้เย็นที่เกิดขึ้นจากการแต่งงานของอุณหพลศาสตร์และกลศาสตร์ควอนตัมประกอบกันเป็น “ควอนตัมสตีมพังค์” ซึ่งจินตนาการขึ้นที่นี่ด้วยความงามแบบทองเหลืองและมะฮอกกานีสมัยวิกตอเรียนที่พบในนวนิยายของวิลเลียม กิบสัน,
นีล สตีเฟนสัน, ฟิลิป พูลแมนและคนอื่นๆ ผลลัพธ์ที่ได้คือการผสมผสานของการผจญภัยสมมติ คำอธิบายของวิทยาศาสตร์ควอนตัม และภาพรวมของความก้าวหน้าของนักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานมันเป็นความคิดที่สนุกและเต็มไปด้วยเสน่ห์เช่นเดียวกับหนังสือเล่มนี้ ในทำนองเดียวกัน
หัวข้อนี้อาจฟังดูเป็นเรื่องหลอกลวง เนื่องจากกลศาสตร์ควอนตัมมีต้นกำเนิดมาจากอุณหพลศาสตร์ ในการพยายามทำความเข้าใจว่าร่างกายแผ่รังสีความร้อนอย่างไรนั้น มักซ์ พลังค์ได้ตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับการกระจายปริมาณพลังงานอย่างแยกส่วนระหว่างอะตอมของพวกมันในปี 1900
พลังค์ไม่เคยตั้งใจให้สิ่งนั้นเป็นการแสดงออกของความเป็นจริงทางกายภาพ แต่อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ดำเนินตามแนวคิดนี้ในตัวเขา บทความเกี่ยวกับการปล่อยแสงและเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกในปี 1905 แม้แต่ที่นี่ วาทกรรมก็ยังอยู่ในเงื่อนไขทางอุณหพลศาสตร์: ไอน์สไตน์ประเมินค่าเอนโทรปีของแสง
โดยใช้ความสัมพันธ์
ทางสถิติของลุดวิก โบลต์ซมันน์การเชื่อมต่อนี้ไม่เคยหายไปจริงๆ เมื่อ Erwin Schrödinger ไตร่ตรองคำถาม ” ชีวิตคืออะไร? ” ในหนังสือชื่อนั้นของเขาในปี 1944 เขาแสดงมันในแง่อุณหพลศาสตร์ และคำตอบของเขาได้กล่าวถึงธรรมชาติที่น่าจะเป็นของเหตุการณ์ควอนตัมและธรรมชาติเชิงกลเชิงควอนตัม
ของพันธะเคมีที่มอบความเสถียรของโมเลกุลทั้งคำอธิบายที่ทันสมัยของอุณหพลศาสตร์ – กลศาสตร์สถิติ – และทฤษฎีควอนตัมยืนยันในสายตาของชเรอดิงเงอร์และไฮเซนเบิร์กว่าธรรมชาติมีความน่าจะเป็นโดยพื้นฐานมากกว่ากำหนดขึ้น และการประดิษฐ์เลเซอร์ในทศวรรษที่ 1950 และ 1960
จำเป็นต้องมีการพิจารณาถึงวิธีการเติมระดับพลังงานควอนตัมในรูปแบบที่แยกออกจากการกระจายความร้อนตามปกติ โดยเรียกแนวคิดของอุณหภูมิติดลบความท้าทายทั่วไปที่เกิดจากการให้อุณหพลศาสตร์ปรับปรุงควอนตัมใหม่คือปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น การหาปริมาณพลังงานและการพัวพัน
ซึ่งอาจดึงอนุภาคที่ไม่เป็นอิสระออกไป เปลี่ยนความเป็นไปได้สำหรับการแปลงความร้อนและการทำงาน หรือผลกระทบต่อกฎอุณหพลศาสตร์ กฎข้อที่สอง – การเพิ่มขึ้นของเอนโทรปีสำหรับปรากฏการณ์ที่ผันกลับไม่ได้ทั้งหมด – เป็นจุดสนใจหลัก นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวอังกฤษ Arthur Eddington
ได้บันทึกมุมมองร่วมกันในปี 1915 เมื่อเขากล่าวว่า “หากพบว่าทฤษฎีของคุณขัดต่อกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ ไม่มีอะไรให้นอกจากต้องพังทลายด้วยความอัปยศอดสูอย่างสุดซึ้ง”ตามมูลค่าแล้ว สิ่งนี้ดูแปลก เพราะความเข้าใจตามปกติของกฎข้อที่สองทำให้ความน่าจะเป็นมากเกินไป
มีความปลอดภัยในระดับชีวิตประจำวัน (อย่างถูกต้องกว่านั้นคือใน “ขีดจำกัดทางอุณหพลศาสตร์” ของอนุภาคจำนวนมหาศาล) เพียงเพราะการละเมิดโดยอนุภาคจำนวนมหาศาลมีความเป็นไปได้เล็กน้อย แต่ไม่มีกฎพื้นฐานทางกลศาสตร์ห้ามไว้: กฎเหล่านั้นสามารถย้อนเวลาได้ทั้งหมด
กลศาสตร์ควอนตัมดูเหมือนจะผันกลับได้เช่นกัน ดังที่สะท้อนให้เห็นในคุณสมบัติของสมการชโรดิงเงอร์ที่เรียกว่า “เอกภาพ” ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วหมายความว่าไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับระบบควอนตัมที่เข้ารหัสในสมการนั้นสูญหายไปเมื่อฟังก์ชันคลื่นวิวัฒนาการ แต่ดูเหมือนว่าการสังเกตจะบังคับให้เกิดความ
ไม่เป็นอันหนึ่งอันเดียวกัน
และการสูญเสียข้อมูลที่แก้ไขไม่ได้ ในทำนองเดียวกัน ท้ายที่สุดแล้วการสูญเสีย (การลบล้าง) ของข้อมูลที่ป้องกันไม่ให้ปีศาจของ Maxwell บ่อนทำลายกฎข้อที่สองแบบคลาสสิกเมื่อควอนตัมมาบรรจบกับอุณหพลศาสตร์ ความจริงก็คือข้อมูลทั้งหมด ในแบบดั้งเดิมอาจหาปริมาณได้
โดยการวัดค่าเอนโทรปีของข้อมูลที่เสนอโดย Claude Shannon ในปี 1948 แต่มีควอนตัมที่เทียบเท่ากัน รวมทั้งสิ่งกีดขวาง ซึ่งนำเสนอโดย John von Neumann ในการใช้ข้อมูลเพื่อย้อนกลับกฎข้อที่สองเป็นการชั่วคราว ปีศาจร้ายของแม็กซ์เวลล์เผยให้เห็นว่าข้อมูลสามารถทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงได้อย่างไร
เนื่องจากกลศาสตร์ควอนตัมช่วยให้เราสามารถทำสิ่งต่างๆ ด้วยข้อมูลที่ไม่สามารถทำได้ในแบบดั้งเดิม เช่น การละเลงข้อมูลในอนุภาคตั้งแต่สองอนุภาคขึ้นไป หรือที่เรียกว่าสิ่งพัวพัน ข้อมูลควอนตัมอาจเป็นเชื้อเพลิงให้กับเครื่องจักรชนิดใหม่ๆ เช่น เครื่องยนต์ความร้อนควอนตัม Halpern และผู้ทำงานร่วมกัน
ของเธอได้คิดค้นวิธีหนึ่งที่ใช้ปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการแปลหลายตัว ที่นี่ เอฟเฟกต์ควอนตัมสามารถขัดขวางกฎข้อที่สองได้นานกว่าปกติโดยการชะลอกระบวนการระบายความร้อนที่กระจายความร้อนจากร้อนไปเย็นเช่นเดียวกับเครื่องยนต์ควอนตัมทั้งหมด มันเกี่ยวข้องกับวัฏจักรที่คล้ายคลึงกับวัฏจักรการ์โนต์อันโด่งดังที่เปิดตัวอุณหพลศาสตร์ การวนรอบระหว่างสถานะควอนตัม ในกรณีนี้คือวัฏจักรที่ทำให้ร้อนขึ้น
เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>สล็อตยูฟ่า888
