Nie takie proste chłodzenie
Z zasad termodynamiki wynika, że jeśli wyjmiemy z piekarnika ciasto i położymy je na stole, to po pewnym czasie temperatura ciasta będzie taka, jak temperatura otaczającego je powietrza. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego z Los Angeles (UCLA) zaobserwowali zjawisko, które pokazuje, że nie wszystko wygląda tak, jak się uczonym wydaje.
Fizycy i chemicy chłodzą jony, dzięki czemu łatwiej jest je kontrolować i badać. Naukowcy z UCLA wykorzystali technikę chłodzenia gazem buforowym do schłodzenia swojej próbki. Polega ona na umieszczeniu interesujących nas jonów w chmurze zimnych atomów gazu. Jony, zderzając się z atomami, przekazują im swoją energię i schładzają się.
Grupa pracująca pod kierunkiem profesora Erica Hudsona zauważyła, że jony nie tylko nigdy nie schładzają się do temperatury otaczającego je gazu, ale - w pewnych warunkach - istnieją dwie temperatury do jakiej mogą się schłodzić, a zależy to od ich temperatury początkowej. To tak, jakby w naszym przykładzie z ciastem wyjęte z piekarnika ciasto albo schładzało się tak, jak tego oczekujemy, albo stawało w płomieniach, a wszystko zależałoby od tego, jaką miało temperaturę po wyjęciu z piekarnika - mówi Hudson.
Naukowcy z UCLA najpierw przygotowali próbkę jonów baru i umieścili je w chmurze chłodzonych atomów wapnia. Całość była utrzymywana w pułapce z pól elektrycznych oscylujących miliony razy na sekundę. Miliony atomów znajdowały się na niezwykle małej przestrzeni. Za pomocą laserów schłodzono jony i atomy do temperatury zaledwie 1/1000 wyższej od zera absolutnego. Gdy system osiągnął ostateczną temperaturę, usunięto z pułapki atomy wapnia i zbadano temperaturę jonów baru. Okazało się, że w zależności od liczby jonów i ich wyjściowej temperatury ich najniższa osiągnięta temperatura była różna. Zarówno kolejne symulacje jak i obliczenia teoretyczne potwierdziły niezwykłe zjawisko. Okazuje się zatem, że mamy do czynienia z procesem znacznie bardziej złożonym, który - w przeciwieństwie do tego, co się dotychczas wydawało - nie pozostaje w stanie równowagi. To pokazuje, że nie można po prostu umieścić schłodzonego gazu w urządzeniu i spodziewać się, że będzie on działał jak efektywne chłodziwo - mówi Steven Schowalter, badacz z Jet Propulsion Laboratory.
Chłodzenie gazem buforowym to bardzo ważna technika wykorzystywana od kryminalistyki po produkcję antymaterii. Badania grupy Hudsona pokazały, że zachodzące procesy są bardziej złożone niż sądzono, wyjaśniają pewne problemy, które pojawiały się podczas wcześniejszych eksperymentów i dają nadzieję na stworzenie bardziej efektywnych technik chłodzenia jonów.
Oczywiście nasza praca nie narusza zasad termodynamiki, ale pokazuje, że jeśli chodzi o chłodzenie gazem buforowym to istnieją interesujące, potencjalnie użyteczne rzeczy, których powinni się nauczyć - mówi John Gillaspy z National Science Foundation, która współfinansowała badania.
Komentarze (5)
Jajcenty, 22 sierpnia 2016, 15:07
Po przeczytaniu mam wrażenie, że nie bardzo wiadomo o co chodzi, zatem przyczyna jest kwantowa.
ojciec detecktor, 22 sierpnia 2016, 20:11
Jest kwantowa,intuicyjna a może implozyjna?ciasto może zapłonąć,zależy od temp. początkowej.
Naukowcy zauważyli,że w niskiej temp.wyporność pola(przestrzeni)jest większa od siły działającej na nią!... w stosunku do działających na nią sił.można(można już robić przekręty,wałki energetyczne) mianowicie: Victor Shauberger skonstruował spław drewna gdzie objętość zimnej górskiej wody miała lepszą wyporność od ciężaru spławianego pnia ( drzewa zamordowanego siekierą ręczną) , stosunek ciężaru: woda<kłoda.tak twiedzi jego syn Valter na youtube.
Wracając do tematu,ujęcie pierwsze...akcja!
Przepraszam Jacenty za to,że nazwałem cie kiedyś.
Wracając do tematu,ujęcie drugie...akcja!
Podzielmy to na trzy 1.Eksplozja,2.Lustro,3Implozja.
ad 1.
Eksplozja jak powszechnie wiadomo wytwarza dużo wybuchu;
ad 2. Lustro jak wiadomo nie pokazuje nam wszystkiego,bo pokazuje mam tylko odbicie...jak wadomo.
ad 3. Implozja jak zwykle nieśmiała, (wiadomo) ...woli się nie pokazywać.
Wracając do tematu,ujęcie trzecie:
W pewnych warunkach początkowych, grupa kibiców legii Warszawa może doprowadzić do zadymy albo i nie może a to wszystko zależy jak szczelnym kordonem policji zostanie otoczone.
Ps. Jeżeli w polu jest plus i minus i będzie za gorąco to może ich być milion i tak się nie zejdą,jak powszechnie wiadomo jak sięgną dna zera bezwzględnego to się dopiero rezonują po ciemnych zakamarkach
Ps.W filmie:
Viktor Schauberger - Zrozumieć i naśladować naturęw filmie zastanawiają się co mogło być katalizatorem dla bączków? jest nim: zapraszam do dyskucji:)
HorochovPL, 22 sierpnia 2016, 22:15
Nie wiem, może coś typu rezystancja? Gdyby poczekali jeszcze chwilę przed oddzieleniem, wyniki byłyby inne?
Coś typu usunięcie atomów wapnia i mierzenie wpływają na "stan kwantowy", dostarczają na tyle energii, żeby temperaturę podwyższyć?
lester, 23 sierpnia 2016, 02:49
Myślę, że Jajcentemu chodziło o wartości dyskretne, przynajmniej ja w trakcie lektury art. odniosłem takie wrażenie. Tyle że trochę różniące się od "klasycznych" kwantowych wartości dyskretnych tym, że nie są ściśle określone co do wartości, a są funkcją wartości początkowych oraz liczby atomów/jonów. Mam nadzieję, że jak przystało na problemy natury kwantowej, udało się się zdanie zagmatwać wystarczająco
BTW. zastanawia mnie gdzie w kryminalistyce wykorzystuje się chłodzenie buforowe i pułapkowanie jonów.
Jajcenty, 23 sierpnia 2016, 07:14
Chodziło mi o to, że temperatura staje się parametrem ekstensywnym, a układ może się ogrzać zamiast oziębić*, jeśli dobrze zrozumiałem analogię z ciastem, czyli zachowuje się nieklasycznie.
* a na pewno postulują różny stan układu mimo przejścia tych samych przemian: