Výzkum termodynamiky si občas žádá hodně extrémní přístup. Doktorandka Molly Message a její tým postavili velmi exotický motor, který je podle všeho nejžhavější na světě. Jeho provozní teplota převyšuje teplotu v nitru Slunce. Není určený k tomu, aby něco reálně poháněl. Patří ale k těm technologiím, které generují syrovou vědeckou radost a hodí se k základnímu výzkumu.
V tomto případě poslouží k pochopení termodynamiky ve velmi malém měřítku. Messageová a spol. udělali tento motor z jediné nepatrné částečky křemene. Umístili ji do elektrické Paulovy pasti, kde ji ve vakuu drží elektrické pole. Poté mohli dramaticky zvyšovat její teplotu pomocí elektrického napětí.
Tento extrémní systém je vlastně motor. Je pravda, že příliš nepřipomíná motory, s nimiž máme každodenní zkušenost. Fyzici ale berou motory jednoduše jako systémy, které konvertují nějakou formu energie na mechanickou. U tohoto motoru je to teplo na pohyb.
Experiment týmu Messaegové je první svého druhu, který testuje tak vysoké teploty v tak malém měřítku. A jak se ukázalo, bylo to zábavné. Výsledky získané během experimentu často odporovaly tradičním termodynamickým zákonům. Například, stávalo se, že když spustili tenhle extrémní motor a pak ho vystavili vysokým teplotám, někdy se neohřál, jak by měl, ale naopak se ochladil.
Není to vzpoura proti termodynamickým zákonům, ale projev jinak prakticky nedetekovatelných termálních fluktuací v okolním prostředí, které se objevují ve velmi malém prostorovém měřítku.
##seznam_reklama##
Badatelé rovněž doufají, že jejich pekelně žhavý strojek nalezne praktické uplatní v poměrně nečekaném směru. Rádi by ho využili jako analogový počítač, který bude předpovídat, jak se složí a uspořádají proteiny. Dává to ale do jisté míry smysl, analogové počítače jsou přímé, fyzické simulace modelovaného systému. A proteiny, to jsou vlastně molekulární motory. Bude velmi zajímavé sledovat, jak se jim to povede.
Video: Building An Ion Trap To Levitate Particles
Literatura