Британські науковці перевершили температуру ядра Сонця у лабораторних умовах

Науковці з King’s Col­lege Lon­don повідомили про створення найгарячішого двигуна у світі — мікроскопічної системи, температура якої перевищує температуру ядра Сонця. Пристрій складається з однієї зарядженої частинки, утримуваної в умовах низького тиску за допомогою електричних полів. Його конструкція, відома як пастка Пола, дозволяє різко підвищувати температуру, коли до електродів подається шумова напруга, що викликає коливання частинки.

Хоча пристрій не має практичного застосування — він не здатен приводити в рух навіть мікромеханізми — дослідники вважають, що він допоможе краще зрозуміти термодинаміку на мікрорівні. У статті, опублікованій у Phys­i­cal Review Let­ters, описано феномени, які суперечать класичним законам фізики. Зокрема, виявлено, що в окремих випадках система охолоджувалася під дією тепла. Це пояснюється тепловими флуктуаціями, які мають хаотичний характер і стають значущими на мікроскопічному рівні.

Аспірантка кафедри фізики King’s Col­lege Моллі Месседж, перша авторка дослідження, зазначила, що мікродвигуни можуть допомогти відкрити нові принципи, які керують енергією у Всесвіті. Вона нагадала, що саме дослідження парових двигунів свого часу започаткувало термодинаміку як науку, і тепер аналогічні процеси на мікрорівні можуть мати не менш важливе значення.

Окрім фундаментальних висновків, команда вбачає потенціал у використанні пастки Пола як аналогового комп’ютера для моделювання згортання білків — процесу, за відкриття якого торік присуджено Нобелівську премію з хімії. Згортання білків визначає функціонування клітин, а його порушення може призводити до хвороб.

Доктор Джонатан Прітчетт, учасник дослідження, наголосив, що білки — це природні двигуни, які керують більшістю життєво важливих процесів у тілі. За його словами, електричні поля пастки Пола здатні відтворювати випадкові сили, що діють на білки під час згортання, дозволяючи спостерігати цей процес у реальному часі без обмежень, властивих цифровим симуляціям.