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物理学家重写了量子时代的热力学
研究人员设计了一种新方法来定义微观量子系统中的热力学概念，其中热和功之间的传统区别开始变得模糊。巴塞尔大学的研究人员引入了一种将热力学原理应用于非常小的量子系统的新方法。热力学的故事可以追溯到 1798 年，当时军官和 [...]
来源:SciTech日报研究人员设计了一种新方法来定义微观量子系统中的热力学概念，其中热和功之间的传统区别开始变得模糊。
巴塞尔大学的研究人员引入了一种将热力学原理应用于非常小的量子系统的新方法。
巴塞尔大学热力学的故事可以追溯到 1798 年，当时军官兼物理学家本杰明·汤普森（又名拉姆福德伯爵）研究了慕尼黑炮管的钻孔，并意识到热量不是物理物质，而是可以通过机械摩擦不断产生。
为了探索这个想法，拉姆福德将加热的桶放入水中，并计算水沸腾所需的时间。此类实验最终帮助塑造了 19 世纪的热力学领域，在这一时期，该学科通过揭示热量如何在蒸汽机等设备中转化为有用功，在工业革命中发挥了关键作用。
如今，热力学的主要定律构成了整个自然科学的基本知识。他们指出，包括热量和功在内的总能量在封闭系统中保持恒定，而代表无序的熵不能减少。
这些定律通常是有效的，但是当试图将它们应用到最小的量子系统时，很快就会遇到困难。由帕特里克·波茨教授领导的巴塞尔大学研究小组现在找到了一种新方法，可以为某些量子系统一致地定义热力学量。他们的研究结果最近发表在科学杂志《物理评论快报》上。
物理评论快报