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2017-07-24 2597
想象一个装有粒子的巨大容器,里面的粒子同时具有能量和角动量,也就是说,它们一边四处游荡,一边发生自转。这个容器跟一个重物以及一个转盘相连接,重物需要消耗能量来提升,而转盘需要通过调节角动量来加快或减慢转动。一般来说,单靠这个容器不能做功,因为没有温差。研究发现,对于包含多个守恒量的容器,情况有所不同。“如果存在两个分别守恒的物理量,比如能量和角动量” Popescu 说,“那么只要你有一个包含二者的大’泳池’,就可以用其中一个量来换取另外一个。”  在这个假想的重物-容器-转盘系统中,转盘减速时重物会被提升,等价地,放低重物会让转盘加速。研究者发现,描述粒子的能量和角动量状态的量子信息可以作为一种货币,它使得能量和角动量供给之间能够发生交换。量子系统中守恒量之间可以互相交换的概念是全新的。这或许暗示了我们需要一个更加完备的热力学理论,这个理论不仅能描述能量的流动,还能描述宇宙中所有守恒量之间的相互影响

 

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