متن خبر

تاریخ خبر : ۱۳۹۶/۰۱/۲۳

تعداد بازدید : ۲۰۷۳

تعداد رای : ۳۲۹

نقض قانون دوم ترمودینامیک و پیامدهای جالب آن

قانون دوم ترمودینامیک بر پایه‌ی این واقعیت تجربی است که به‌عنوان مثال، هیچ‌گاه نمی‌توان ماشین گرمایی داشته باشیم که کل انرژی حرارتی دریافت شده را به کار مفید تبدیل کند، یعنی ماشینی با بازدهی 100% وجود ندارد . تاکنون نقض چنین قانونی در دنیای اطراف ما (به عنوان یک سیستم بزرگ-مقیاس) مشاهده نشده است.

یکی از دلایلی که نقض قانون دوم ترمودینامیک در زندگی روزمره مشاهده نمی‌شود، خاصیت ظهوری برآمده از آمار بسیار بالا است، یعنی وجود تعداد بسیار بالای درجات آزادی (یا تعداد ذرات بسیار بزرگ) از مرتبه عدد آووگادرو یعنی در حدود 10 به توان 23. بنابراین هیچ وقت شاهد آن نیستیم که به عنوان مثال یک مقاومت الکتریکی به یک مدار انرژی بدهد بلکه همواره انرژی را به صورت گرما هدر می‌دهد؛ یا به عنوان مثال دیگر هیچ‌گاه مشاهده نشده که گرما به‌طور خودبخود از جسم سردتر به جسم گرم‌تر منتقل شود. 

اما در سیستم های کوچک که شامل تعداد ذرات کمی مثلا از مرتبه 10 یا 100 هستند، افت و خیزهای آماری به شدت غالب می‌شوند که نقش بسیار تعیین کننده ای در توصیف رفتار سیستم‌های غیرتعادلی ایفا می‌کنند. از قضا هرچند که اکثر سیستم‌های اطراف ما دور از تعادل هستند، ولی به دلیل دشواری این‌گونه مسائل نظریه‌های اندکی برای توصیف آن‌ها در دنیا توسعه داده شده‌اند و بنابراین هر قدمی در جهت توسعه‌ی این نظریه‌ها بسیار ارزشمند بوده و یکی از نیازهای اساسی در این زمینه‌ی تحقیقاتی محسوب می‌شود. از طرفی مشاهده نقض قانون دوم در سیستم‌های کوچک امکان‌پذیر است و هیچ تناقضی با دانسته‌های قبلی ندارد.

دکتر عباسعلی صابری در این مقاله با همکاری پژوهشگر ایرانی، دکتر حبیب ابراهیم نژاد (از موسسه KIAS در کره جنوبی)، و دو پژوهشگر دیگر از کره جنوبی(Hyunggyu Park) و آلمان (Jürgen Vollmer) ، نشان داده اند که می‌توان از مشاهدات نقض قانون دوم ترمودینامیک در سیستم‌های کوچک، در جهت درک بهتر سیستم‌های دور از تعادل به نحو جالبی بهره جست. حتی می‌توان از این اتفاقات استفاده کرد و برای سیستم کمیت‌های تعادلی نظیر دما تعریف کرد.

به عنوان یک کاربرد عملی می‌توان از این دستاورد به دلایل فروریزش سیلوهای نگهداری مواد دانه‌ای شبیه برنج و گندم و … پی برد و برای رفع این مشکل گام برداشت.

پژوهشگران امیدوارند این مطالعه بتواند راه را برای توسعه نظری درک سیستم‌های دانه‌ای و نیز سیستم‌های مورد علاقه در فیزیک ماده چگال نرم هموار سازد.

این مقاله در مجله Nature Communications به چاپ رسیده است. لازم به ذکر است مجله مذکور در گروه ج مجلات برتر فدراسیون قرار دارد و محققان ایرانی با چاپ مقالات خود در این مجله تا سقف 100 میلیون ریال تشویقی دریافت می نمایند.

برای دسترسی به اصل این مقاله، لینک مقاله را کلیک نمایید.

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نـــام
ایمیل
نظر شما
کارکترهایی که در تصویر می بینید را وارد نمایید. (حساس به حروف کوچک و بزرگ)

نظرات

0 0

محمود - ‏۱۳۹۶/۰۲/۲۲

باسلام. بهتر است در پایان خبر در مورد تشویقی صحبتی نگردد یا به صراحت شفاف سازی گردد چه بسا فردی مدت زیادی را نزدیک به یکسال به این امید برای تهیه یک مقاله صرف نماید و در نهایت دلسرد گردد. بنظر این رویه بجای تشویق حکم تنبیه را خواهد داشت.

پاسخ
پاسخ مسئول سایت :
با تشکر از ثبت نظر جنابعالی

در خصوص تشویقی مقالات به اطلاع میرسد علاوه بر مقاله مذکور، تاکنون تشویقی 75 مقاله دیگر بمبلغ 10 میلیارد ریال توسط فدراسیون سرآمدان پرداخت شده است.

با احترام
2 -3

حسین - ‏۱۳۹۶/۰۲/۰۲

سلام و تبریک به این پژوهشگر گرامی. ولی سوال اینجاست وقتی که فدراسیون پولی جهت پرداخت ندارد و تشویقیهای پارسال هنوز پرداخت نشده، در پایان هر خبر در مورد تشویقی مقالات صحبت می شود.

پاسخ
6 -3

علی - ‏۱۳۹۶/۰۱/۳۱

تبریک به استاد ارجمند بابت چاپ این مقاله.

پاسخ