Eigen RadarBilim
Analiz

Sıvının belleği, mikroskobik parçacıktan elde edilen işi artırdı

Parçacığın konumunu iki ayrı zamanda ölçmek, önceki hareketin etkisini saklayan sıvı içindeki mikroskobik bir parçacıktan daha fazla iş elde etmeyi sağladı. Kısa ölçüm aralığında işe yarayan ilişkiler korunurken uzun bekleme bellek etkisini ortadan kaldırdı. Kontrollü deney çevrede saklanan enerjiden yararlandı. Bu nedenle belleksiz karşılaştırmaya göre kazanç, termodinamikle uyumlu; sonuç büyük ölçekte enerji üretiminin gösterildiği anlamına gelmiyor.

Bilim··Gece
Açık renkli sıvı içindeki saydam küresel parçacığın mikroskop görünümü; çevrede daha küçük, bulanık parçacıklar seçiliyor.

İki ölçüm, hareketin bıraktığı izi ayırıyor

Işıkla tutulan mikroskobik silika parçacığı, önceki hareketin etkisini bir süre saklayan viskoelastik sıvıya yerleştirildi. Nature Physics deneyinde iki konum ölçümü, bu nedenle hem parçacık hem de çevresi hakkında bilgi taşıdı. Düzenek, iş elde etmek üzere tuzağı hareket ettirirken yalnızca son konuma dayanmak yerine bu geçmişten yararlandı. Sıvının önceki harekete yanıtı, parçacığın gözlenen durumuna ek bilgi sağladı.[1]

Uzun bekleme üstünlüğü ortadan kaldırıyor

Parçacığın çapı 2,7 mikrometreydi. Çevresindeki ağ yaklaşık altı saniyede gevşediği için, yaklaşık bir saniye arayla yapılan ölçümler bellekten yararlanabiliyordu. İki yüz saniyelik beklemede ise önceki durum gevşemeyi etkilemiyordu. Kontrol gruplarında başlangıç konumlarının dağılımı eşlenirken geçmiş bilgisi dışarıda bırakıldı. Böylece çevre belleğinin etkisi, yalnızca başlangıç konumlarının farklı olmasından doğabilecek değişimden ayrıldı.[1]

Seçilmiş bazı ölçüm sonuçlarında elde edilen iş, karşılık gelen belleksiz en iyi değerin yaklaşık üç katına ulaştı. Bu oran yalnızca o sonuçlara göre seçilmiş topluluklar için geçerli. Düzeneğin toplam verimini anlatmıyor. En büyük göreli artışın görüldüğü koşullar ile en yüksek mutlak işin elde edildiği koşullar da farklıydı.[1]

Ek iş, çevrenin enerjisinden geliyor

Bu tek hakemli deney, çevrenin doğrudan gözlenmeyen hareketinde saklanan enerjiden yararlandı. Parçacık ve çevresi birlikte hesaba katıldığında termodinamik sınırlar korunuyor. Deney, biçimi değişmeyen bir tuzağı öteledi. Daha kapsamlı denetim yöntemleri ve büyük ölçekli enerji üretimi, burada ölçülen sonuçların kapsamı dışında kaldı.[1]

Kaynakça

  1. Haber kaynağıNature PhysicsÇevrenin belleği, mikroskobik deneyde çıkarılabilen işi artırdı↩1↩2↩3↩4