Esquema da configuração experimental. (A) O calor flui da rotação quente para a rotação fria (no contato térmico) quando ambos estão inicialmente não correlacionados. Isso corresponde à seta termodinâmica padrão do tempo. Para spins inicialmente quânticos correlacionados, o calor é transferido espontaneamente do frio para o quente. A flecha do tempo está aqui invertida. (B) Vista do magnetômetro usado em nosso experimento de NMR. Um ímã supercondutor, produzir um campo magnético de alta intensidade (B0) na direção longitudinal, é imerso em um recipiente blindado termicamente em He líquido, rodeado por N líquido em outra câmara separada a vácuo. A amostra é colocada no centro do ímã dentro da bobina de radiofrequência da cabeça da sonda dentro de um tubo de vidro de 5 mm. (C) Sequência de pulso experimental para o processo de termalização parcial. O círculo azul (vermelho) representa as rotações x (y) pelo ângulo indicado. As conexões laranja representam uma evolução livre sob o acoplamento escalar, H J HC =(πh / 2) Jσ z H σ z C , Entre o 1 Mão 13 C nuclear gira durante o tempo indicado acima do símbolo. Realizamos 22 amostragens do tempo de interação τ no intervalo de 0 a 2,32 ms. Crédito:arXiv:1711.03323 [quant-ph]
(Phys.org) —Uma equipe internacional de pesquisadores conduziu um experimento que mostra que a seta do tempo é um conceito relativo, não um absoluto. Em um artigo enviado para o arXiv servidor, a equipe descreve seu experimento e seu resultado, e também explicar por que suas descobertas não violam a segunda lei da termodinâmica.
A segunda lei da termodinâmica diz que a entropia, ou desordem, tende a aumentar com o tempo, é por isso que tudo no mundo ao nosso redor parece se desenrolar no tempo. Mas também explica por que o chá quente fica frio em vez de quente. Neste novo esforço, os pesquisadores encontraram uma exceção a essa regra que funciona de uma forma que não viola as regras da física conforme foram definidas.
A ideia de partículas emaranhadas tem estado muito nos noticiários recentemente, conforme pesquisadores ao redor do mundo tentam usá-la para vários fins - mas há outra propriedade menos conhecida das partículas que é semelhante em natureza, mas ligeiramente diferente. É quando as partículas se tornam correlacionadas, o que significa que eles ficam ligados de maneiras que não acontecem no mundo maior. Como emaranhamento, partículas correlacionadas compartilham informações, embora não seja um vínculo tão forte. Neste novo experimento, os pesquisadores usaram essa propriedade para mudar a direção da seta do tempo.
O experimento consistiu em alterar a temperatura dos núcleos em dois dos átomos que existem em uma molécula de triclorometano - hidrogênio e carbono - de modo que fosse maior para o núcleo de hidrogênio do que para o núcleo de carbono, e então observando para que lado o calor fluía. O grupo descobriu que, quando os núcleos dos dois átomos não estavam correlacionados, o calor fluiu como esperado, do núcleo de hidrogênio mais quente ao núcleo de carbono mais frio. Mas quando os dois estavam correlacionados, o oposto ocorreu - o calor fluiu para trás em relação ao que é normalmente observado. O núcleo quente ficou mais quente enquanto o núcleo frio ficou mais frio. Esta observação não violou a segunda lei da termodinâmica, o grupo explica, porque a segunda lei assume que não há correlações entre as partículas.
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