الفيزياء والفلك > فيزياء
منفذٌ قَد يُمكِنُنا مِن خََرقِ القانونِ الثّاني في الثّيرموديناميك
ينصّ القانون الثّاني في الثّيرموديناميك على أنّ مستوى الانتروبيّة (الفوضى) في أي جُملةٍ معزولةٍ يجب أن يزداد دائماً. يُعتَبر هذا القانون من القوانين الأساسيّة التي ثَبُتت صِحّتُها لوقتٍ طويلٍ جداً. لكن الباحثين في قسم الطّاقة من مختبر أرغون الوطني (Argonne National Laboratory) في الولايات المُتحدة يظُنّون أنّه بالإمكان خَرق هذا القانون.
يعود أساس هذا القانون إلى النّظريّة (H)، تفترض هذه النّظريّة أنّه لو كان لدينا غُرفَتين أحدهما بارِدة والأخرى حارّة وفتحنا الباب الفاصل بينهما، فإن الحرارة في كلا الغُرفَتين تصل في النّهايّة إلى مرحلة تّوازُنٍ حراري وتُصبحُ كلا الغُرفَتين فاتِرَتين.
صحيحٌ أنّ العُلماء تَمكنوا من تطبيق هذه النّظريّة على المُستوى الميكروسكوبي إلا أنّهم لم يتمكنوا مِن فهم أصولِها الفيزيائيّة بشكلٍ كامِل بعد. في دراسةٍ جديدةٍ تمّ نشرُها مؤخراً، تُقدم نظريّة المعلومات الكموميّة بنيّةً رياضيّةً تَسمحُ بازدياد الانتروبيّة. تتنبأ هذه الدّراسة بأنهُ من الممكن، وعِند توفُر شروطٍ خاصةٍ جَعل الإنتروبيّة تَنخفض على المدى القصير.
يقول العالِم Ivan Sadovskyy "مكنتنا هذه الدّراسة من صياغة نظريّة (H) الكموميّة تعكسُ مُشاهداتِنا الفيزيائيّة، فهي تقومُ بربط العلمياتِ الفيزيائيّة الكموميّة المَعروفةِ مع المفاهيم الكموميّة النظريّة التي تُشكلُ أساس نظريّة المعلومات الكموميّة".
بناء المُستحيل
هذه ليست أوّل مرّة يُحاول فيها العُلماء خرق هذا القانون! في عام 1867 قام العالِم كلارك ماكسويل بتجربةٍ ذهنيّةٍ تقترحُ وجود كائن خياليٍ بين الغُرفَتين الباردة والسّاخنة (سُمّي لاحقاً عفريت ماكسويل). لا يَسمحُ هذا العفريت إلا للجُسيماتِ التي تملك سرعةً معينةً بالمرور بين الغُرفَتين. يَقولُ العالِم Valerii Vinokur العامل أيضاً على هذه الدّراسة "تقدّم هذه الدّراسة القاعِدة النّظريّة لتحويل هذا العفريت الخيالي إلى واقعٍ عملي".
يأمل العالم Vinokur أن يَقودَ هذا العمل إلى بِناء آلاتٍ جديدةٍ كان يُعتَقد أنّها مُستحيلة في الماضي. مثل الآلات الدّائمة الحركة بدون مَصدر للطّاقة، وتزويدِ الأجهزة بالطّاقة من بعيد مثل جَعل أجهزة التّبريد تعمل في أيّ مكانٍ من دون وصلِها بالطّاقة.
المصادر: