會員登錄
研究發現時鍾耗能越高就越準確。圖片來源：蘭(lan) 開斯特大學
一項新實驗表明，一個(ge) 時鍾消耗的能量越多，它的計時就越準確。
時鍾遍及生活的各個(ge) 方麵，從(cong) 作為(wei) 衛星導航基礎的原子鍾到我們(men) 體(ti) 內(nei) 的細胞時鍾。它們(men) 都消耗能量並釋放熱量。例如，一個(ge) 廚房的時鍾，通過耗盡電池來做到這一點。近日，一個(ge) 來自英國蘭(lan) 開斯特、牛津和奧地利維也納的國際科學家團隊發現，通常來說，最精確的時鍾需要最多能量，這暗示了能量消耗和準確性之間的基本聯係。
為(wei) 了做到這一點，研究人員建造了一個(ge) 特別簡單的時鍾，由一個(ge) 振動的超薄薄膜組成，它有幾十納米厚、1.5毫米長，並與(yu) 電子電路結合在一起。薄膜每振蕩一次就產(chan) 生一次電滴答。這種設計的巧妙之處在於(yu) ，它僅(jin) 僅(jin) 通過加熱薄膜來提供動力，而通過時鍾的整個(ge) 能量流動可以用電來測量。
科學家發現，他們(men) 提供的熱量越多，時鍾運行得就越準確。事實上，精度與(yu) 釋放的熱量成正比。為(wei) 了使時鍾的準確度提高一倍，他們(men) 需要提供兩(liang) 倍的熱量。
相關(guan) 論文發表在《物理評論X》上，這是第一次測量最小時鍾產(chan) 生的熵或熱損失。
蘭(lan) 開斯特大學的Edward Laird說：“熱力學融合了自然界最基本的原理，告訴我們(men) 有兩(liang) 種機器不釋放熱量就不能運轉。一個(ge) 是機械機，它釋放熱量做功，另一個(ge) 是計算機存儲(chu) 器，它在重寫(xie) 自身時釋放熱量。這個(ge) 實驗表明時鍾也受到熱力學的限製。這也提出了一個(ge) 有趣的問題：所有可能的時鍾都是以這種方式限製的嗎？”
相關(guan) 論文信息：https://dx.doi.org/10.1103/PhysRevX.11.021029
關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號，在對話框：
回複【最新活動】，了解近期科普活動
回複【科普行】，了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】，了解最新科普研學營
回複【科普課堂】，了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】，了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】，了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】，學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站
回複【博物學院】，了解更多博物學院活動詳情
深圳市龍華區玉翠社區高坳新村小廣場
