Сенсационное открытие: нанотрубки не имеют никакой температуры

Нанотрубкам нельзя поставить градусник по определению (фото с сайта nature.com).

Британский физик Ортвин Хесс (Ortwin Hess) и его коллеги из университета Суррея (University of Surrey) рассчитали, что понятие температуры неприменимо к объектам нанометрового масштаба, что может оказаться большим сюрпризом для учёных и инженеров, проектирующих наноустройства.

Известно, что понятие температура нельзя отнести на счёт одного атома. Хотя температура является мерой энергии, а, следовательно, скорости движения (колебания) атомов и молекул, сама температура — понятие статистическое.

В любом теле есть более быстрые и более медленные молекулы, и лишь при обобщении информации от многих миллиардов атомов — получается температура объекта.

Теперь учёные утверждают, что говорить о температуре неуместно и в случае рассмотрения нанообъектов — углеродных нанотрубок, к примеру, или фуллеренов. И даже — для объектов несколько большего размера.

Уже на таких, далеко не атомных масштабах, говорят физики из университета Суррея, проявляются квантовые эффекты и случайные колебания.

Так что, если бы вы могли точно измерить температуру на двух концах тоненькой трубочки длиной 10 микронов (одна сотая миллиметра), то с удивлением обнаружили бы разные показания, которые не менялись бы, сколько бы времени вы не давали на «выравнивание температуры».

Перетока энергии от тёплого конца к холодному просто не было бы.

В своих расчётах британцы смоделировали кусочки вещества, соединённые в цепочку. Изначально у каждого из них — своя температура.

Очевидно, через некоторое время потоки тепла должны разбежаться по цепочке так, что все температуры сравняются.

Однако, если размер звеньев уменьшать всё больше и больше, на каком то этапе выравнивание никогда не сможет произойти — из за квантовых флуктуаций, характерных для микромира.

Открытие англичан заключается в определении границы, за которой уже нельзя говорить о температуре объектов.

И граница эта, как оказалось, проходит куда ближе к привычному нам макромиру, чем физики полагали ранее.



Учёные впервые управляли зарядом единственного атома

12 августа 2004

Физики подобрались к разгадке асимметрии вещества и антивещества

4 августа 2004

Новая субатомная частица меняет судьбу Вселенной

29 июля 2004

Яичная скорлупа помогла в изучении взрывов звёзд

27 июля 2004

Тайваньский спутник поймал эльфов и фей

26 июля 2004