Учёные из Лондона создали двигатель, который горячее Солнца — и он умещается на кончике волоса. Этот микроскопический механизм может не двинуть ни одного винта, но зато помогает заглянуть в самые глубокие тайны физики.
Исследователи из King’s College построили крошечный тепловой двигатель, нагревая частицу кремнезёма до невероятных температур — около 13 миллионов кельвинов. Это почти как в центре Солнца! Но вместо настоящего пламени они использовали электрический шум, чтобы заставить частицу дрожать, будто она находится в аду.
Микродвигатель работает по принципу цикла Стирлинга — классического теплового двигателя, где газ расширяется при нагревании и сжимается при охлаждении. Только здесь роль газа играет одна микрочастица, зажатая в электрическом поле. Учёные «нагревали» её шумом, а потом «охлаждали», меняя напряжение ловушки.
Когда они запустили эксперимент, произошло нечто удивительное. Иногда частица, казалось, выдавала больше энергии, чем получала — эффективность превышала 100 процентов! Конечно, это не нарушение законов физики, а лишь флуктуации в микромире, где всё подчинено хаосу.
Но главное открытие — движение частицы зависело от её положения. Это явление называется позиционно-зависимой диффузией. Оно важно не только для физики, но и для биологии: такие процессы происходят в клетках нашего тела, когда белки сворачиваются или лекарства проходят через мембраны.
Теперь команда хочет продвинуть эксперимент дальше — вывести микродвигатель из равновесия и посмотреть, как ведёт себя материя в экстремальных условиях. Ведь, как считают учёные, именно в таких мельчайших колебаниях скрываются ответы на великие вопросы — о жизни, энергии и границах возможного.
