时钟越精确,它产生的熵就越多

实验发现:时钟越精确,它产生的熵就越多

所有的时钟,其实均以某种形式,利用自然界向高熵状态的演变来量化时间的推移。

由于牛顿第二定律和相应熵流的统计性质,波动从根本上限制了任何时钟的性能。

这说明在熵的增加和时钟跳动的质量之间有着深刻的关系。

事实上,量子领域的自主时钟的最小模型可以得出一种线性关系,每一点熵的增加都会线性地增加量子钟的准确性。

但是,在一个更经典的系统时,这样的线性关系能否持续下去呢。

牛津大学的科学家通过一个可以控制的纳米级时钟,对这种热力学关系进行了研究,并为上面这个问题做出了肯定的回答。

该时钟由一个厚度为50纳米的氮化硅膜构成,通过电流振动。 每当氮化硅膜浮出水面然后下降到其原始位置时,研究人员都会计算一个滴答声,滴答声之间的间隔规律性代表着时钟的准确性。

研究人员发现:随着时钟精度的提高,系统中产生的热量增加,这是由于附近粒子的撞击而增加了周围的熵。

也就是说,这个时钟的最大可能精度与滴答产生的熵成正比。

如果时钟要更精确,那会将以某种方式为此付出代价。在这种情况下,可以通过将更多有序的能量注入其中来实现。然后时钟将其转换为熵。

宇宙中的熵越多,它与最终灭亡的距离就越近。

有一种理论认为:时间只向前流逝而不会逆向倒流的原因是,宇宙中的熵总量一直在增加,从而产生了无法恢复的无序状态。

这种关系限制了时钟的准确性。了解这种关系可能对未来的时钟设计很有帮助,尤其是在量子计算机和其它设备中,两者对温度都有严格的要求。

这一发现还可以帮助科学家更全面地理解量子和古典物理在热力学以及时间流逝上的相似和不同点。

声明:本站所有文章,如无特殊说明或标注,均为本站原创发布。如若本站内容侵犯了原著者的合法权益,可联系我们进行处理。
推荐: 米时光资源网站 时光屋音影资源 艾音范资源下载

艾米网 » 时钟越精确,它产生的熵就越多

艾米网,为爱而生,为心而更,记录美好,记录生活!