Британский физик Ортвин Хесс (Ortwin Hess) и его коллеги из университета Суррея (University of Surrey – http://www.surrey.ac.uk/) рассчитали, что понятие температуры неприменимо к объектам нанометрового масштаба, что может оказаться большим сюрпризом для учЈных и инженеров, проектирующих наноу
тройства.
Известно, что понятие температура нельзя отнести на счЈт 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 учЈные 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 тЈплого конца к холодному просто не было бы.
В своих расчЈтах британцы смоделировали кусочки вещества, соединЈнные 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 всЈ 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.