"Hablemos de ciencia": los científicos descubrieron el fenómeno de la conducción del calor a través del vacío
En la sección "Hablemos de ciencia", vale la pena discutir el trabajo de científicos de la Universidad de California en Berkeley, que es capaz de anular las nociones habituales de distribución de calor y el fenómeno de la disipación de calor. Estamos hablando de hacer observaciones que hicieron posible concluir que la energía térmica puede literalmente "saltar" a través de un vacío debido a la llamada extrañeza cuántica.
Del material publicado por científicos estadounidenses:
Si usa un termo aislado al vacío para mantener la temperatura del café caliente, sabrá que es un buen aislante. El hecho es que en la representación clásica de la energía térmica es extremadamente difícil de transmitir a través del espacio vacío. La vibración de átomos y moléculas, que determina la temperatura y que transporta energía térmica en sí misma, no puede propagarse si no hay otros átomos y moléculas cerca. Esta es una propiedad típica de la conductividad térmica, que es uno de los tipos de transferencia de calor.
Pero, como resultado, la energía térmica puede hacer un "salto" a una distancia de 1 micrómetro de vacío total. La razón por la que los científicos creen en el llamado efecto Casimir. En términos simplificados, el efecto de Hendrick Casimir se describe generalmente en el caso de dos barcos que estaban a unos 40 metros de distancia en un mar tormentoso: las olas entre los barcos prácticamente desaparecieron, y esto llevó al hecho de que la fuerza externa (olas del mar) comenzó a acercar intensamente los barcos entre sí.
Profesor de Ingeniería, Universidad de Berkeley Xiang Zhang:
El calor generalmente se lleva a cabo en un sólido a través de vibraciones de átomos y moléculas (o los llamados fonones), pero en el vacío no hay medio físico. Sorprendentemente, descubrimos que los fonones pueden ser transportados a través del vacío por perturbaciones cuánticas invisibles.
Se observa que una cierta fuerza recoge literalmente las partículas oscilantes y las transfiere a una cierta distancia (que puede ser miles de veces el tamaño de las partículas). Junto con esto está la transferencia de energía térmica a través de un vacío sin un componente electromagnético.
Es lo mismo que si una persona se acercara al borde del abismo sin ninguna posibilidad de estar en el otro borde, después de lo cual una fuerza externa lo levantaría y lo llevaría a través del abismo.
¿Cuál es el potencial de este descubrimiento?
En la Universidad de California, se observa que ahora es posible crear el llamado vacío cuántico para controlar y "extraer" calor en los circuitos integrados. A su vez, esto puede permitir encontrar un método para contrarrestar el sobrecalentamiento de los dispositivos electrónicos, incluidos los dispositivos de comunicación y los equipos informáticos.
El científico estadounidense nacido en China Li Hao-Kun:
Este descubrimiento de un nuevo mecanismo de transferencia de calor abre oportunidades sin precedentes para el control de la temperatura a nanoescala, lo cual es importante para la informática de alta velocidad y el almacenamiento de datos.
En otras palabras, es el turno de crear, por ejemplo, dispositivos de almacenamiento para grandes cantidades de información con una reducción significativa en el consumo de energía. De hecho, hasta la fecha, la mayor parte de la energía gastada en medios de almacenamiento, comunicaciones y otros dispositivos se explica por el calor (su liberación). Si se minimiza el componente "térmico", la civilización recibirá una generación completamente nueva de dispositivos electrónicos (digitales).
Los científicos señalan que la opción de transferir energía térmica a través de lo que llamamos vacío es posible, ya que de hecho no hay vacío absoluto. En cualquier momento en el tiempo, el espacio aparentemente vacío, los pares de partículas-antipartículas surgen y desaparecen, lo que finalmente hace posible transferir calor.
Los científicos dicen que este descubrimiento también puede "arrastrarse" detrás de sí mismo: si la conductividad térmica se puede realizar a través del "vacío" (basado en el efecto Casimir mencionado), entonces el sonido de ciertas longitudes de onda también puede propagarse a través del "vacío". Desde el punto de vista de la física clásica, la propagación del sonido en el vacío hasta ahora se ha considerado imposible.
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