เครื่องยนต์
โดย:
PB
[IP: 146.70.120.xxx]
เมื่อ: 2023-05-16 18:58:22
เครื่องยนต์ที่ทำงานด้วยประสิทธิภาพ 100 เปอร์เซ็นต์ยังคงเป็นนิยายวิทยาศาสตร์มากกว่าข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์ แต่งานวิจัยใหม่จากมหาวิทยาลัยโรเชสเตอร์อาจทำให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใกล้การสาธิตการถ่ายโอนพลังงานภายในระบบในอุดมคติไปอีกขั้น แอนดรูว์ จอร์แดน ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์แห่งโรเชสเตอร์ เพิ่งได้รับทุน 1 ล้านดอลลาร์จากมูลนิธิเทมเปิลตันเป็นเวลา 3 ปี เพื่อทำการวิจัยเครื่องมือวัดควอนตัม ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ใช้หลักการของกลศาสตร์ควอนตัมในการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ 100 เปอร์เซ็นต์ การวิจัยที่จะดำเนินการร่วมกับนักวิจัยหลักในฝรั่งเศสและที่มหาวิทยาลัยวอชิงตัน เซนต์หลุยส์ สามารถตอบคำถามสำคัญเกี่ยวกับกฎของอุณหพลศาสตร์ในระบบควอนตัม และนำไปสู่เทคโนโลยี เช่น เครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและคอมพิวเตอร์ควอนตัม "ทุนนี้เกี่ยวข้องกับคำถามใหญ่หลายข้อเกี่ยวกับโลกธรรมชาติของเรา" จอร์แดนกล่าว ฟิสิกส์ในระดับเล็กๆ ก่อนหน้านี้ นักวิจัยได้อธิบายแนวคิดของกลไกการวัดควอนตัม แต่ทฤษฎีนี้ไม่เคยได้รับการพิสูจน์จากการทดลอง ในโลกควอนตัมด้วยกล้องจุลทรรศน์ อนุภาคแสดงคุณสมบัติพิเศษที่ไม่สอดคล้องกับกฎดั้งเดิมของฟิสิกส์ที่เรารู้จัก จอร์แดนและเพื่อนร่วมงานของเขาจะใช้วงจรตัวนำยิ่งยวดในการออกแบบการทดลองที่สามารถดำเนินการได้ภายในระบบควอนตัมที่เหมือนจริง จากการทดลองเหล่านี้ นักวิจัยจะศึกษาว่ากฎของพลังงาน งาน พลังงาน ประสิทธิภาพ ความร้อน และเอนโทรปีทำงานอย่างไรในระดับควอนตัม แนวคิดเหล่านี้ยังไม่เป็นที่เข้าใจในกลศาสตร์ควอนตัม งานด้านพลังงานระดับจุลภาค เครื่องมือวัดควอนตัมอาจทำงานในสภาพแวดล้อมระดับจุลภาคสำหรับงานพลังงานขนาดเล็กมาก เช่น การเคลื่อนที่ไปรอบๆ อะตอม หรือการชาร์จวงจรขนาดเล็ก ความสามารถเหล่านี้อาจเป็นส่วนประกอบที่สำคัญสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม ปัจจุบันไม่สามารถใช้ เครื่องยนต์ ประเภทนี้ในการขับเคลื่อนรถยนต์ได้ กำลังในเครื่องมือวัดควอนตัมจะวัดเป็นหน่วยพิโควัตต์ โดยหนึ่งพิโควัตต์เท่ากับหนึ่งล้านส่วนล้านของวัตต์ สำหรับการเปรียบเทียบ หลอดไฟดวงเดียวมีกำลังไฟประมาณ 60 วัตต์ "สเกลพลังงานที่เกี่ยวข้อง - ตัวเลข เช่น พิโควัตต์ - บ่งชี้ถึงช่องว่างขนาดใหญ่ระหว่างความสนใจของมนุษย์กับเครื่องยนต์ขนาดเล็กเหล่านี้" จอร์แดนกล่าว วิธีหนึ่งในการสร้างกลไกการวัดควอนตัมสำหรับกิจกรรมระดับมนุษย์คือ "ผ่านการขนานขนานกันอย่างมาก" จอร์แดนกล่าว "อุปกรณ์แต่ละชิ้นปล่อยพลังงานออกมาเพียงเล็กน้อยเท่านั้น แต่ด้วยการทำให้อุปกรณ์หลายพันล้านชิ้นทำงานร่วมกัน คุณจะสามารถสร้างเครื่องยนต์ขนาดใหญ่ได้ตั้งแต่เริ่มต้น" เชื้อเพลิงชนิดใหม่ จอร์แดนและทีมของเขาจะตรวจสอบงานวิจัยหลักอีกชิ้นหนึ่งด้วย: เป็นไปได้อย่างไรที่จะแยกงานออกจากระบบโดยใช้สิ่งกีดขวางเป็นเชื้อเพลิง ในความพัวพันซึ่งเป็นหนึ่งในแนวคิดพื้นฐานของควอนตัมฟิสิกส์ คุณสมบัติของอนุภาคหนึ่งจะเชื่อมโยงกับคุณสมบัติของอีกอนุภาคหนึ่ง แม้ว่าอนุภาคจะถูกแยกออกจากกันในระยะทางที่ไกลมากก็ตาม การใช้สิ่งกีดขวางเป็นเชื้อเพลิงมีคุณลักษณะที่ปฏิวัติวงการในการสร้างเครื่องยนต์นอกพื้นที่ เครื่องยนต์ครึ่งหนึ่งอาจอยู่ในนิวยอร์ก ส่วนอีกครึ่งหนึ่งอาจอยู่ในแคลิฟอร์เนีย พลังงานจะไม่ถูกกักเก็บโดยครึ่งหนึ่งของระบบ แต่ทั้งสองส่วนยังสามารถแบ่งปันพลังงานเพื่อเป็นเชื้อเพลิงให้กับทั้งสองส่วนได้อย่างเชี่ยวชาญ "เราจะแสดงให้เห็นว่าโดยหลักการแล้วเครื่องยนต์สามารถมีประสิทธิภาพได้อย่างสมบูรณ์แบบ" จอร์แดนกล่าว "นั่นคือจะมีการถ่ายโอนพลังงานในอุดมคติจากเครื่องมือวัดไปยังระบบควอนตัม" รางวัล Foundation สะท้อนถึงความสำคัญของเทคโนโลยีควอนตัมที่มีความสำคัญระดับชาติและระดับนานาชาติ และบทบาทสำคัญของ Rochester ในองค์กร โครงการนี้สร้างขึ้นจากประวัติศาสตร์อันยาวนานของ Rochester ในด้านการวิจัยด้านทัศนศาสตร์และฟิสิกส์ และความพยายามในปัจจุบันเพื่อไขความลึกลับของกลศาสตร์ควอนตัมให้ดียิ่งขึ้น "มหาวิทยาลัยโรเชสเตอร์มีจุดแข็งในด้านฟิสิกส์ควอนตัม และเป็นแหล่งกำเนิดของสาขาควอนตัมออปติก" จอร์แดนกล่าว "เรามีกลุ่มนักวิจัยที่มีคุณภาพ มรดกทางประวัติศาสตร์ของฟิสิกส์ควอนตัม และการสนับสนุนมหาวิทยาลัยด้านฟิสิกส์ควอนตัมอย่างต่อเนื่อง"
- ความคิดเห็น
- Facebook Comments
