从19世纪末开端，物理学家就知道能量从一个物体搬运到另一个物体与熵有关。人们很快认识到，这个量具有根本性的重要性，所以它开端作为物理、化学和工程学中有用的理论量而昌盛起来，可是，它往往却很难衡量。基尔大学(CAU)的Dietmar Block教授和Frank Wieben教授现在在闻名的科学期刊《物理谈论快报》上宣布了他们的新研讨：现在现已成功地丈量了杂乱等离子体中的熵。
在这种电离气体中的带电微粒系统中，研讨人员能够一起丈量粒子的一切方位和速度。经过这种方法，能够确认熵，正如物理学家路德维希·博尔兹曼(Ludwig Boltzmann)在1880年左右现已在理论上描绘的那样，等离子体中令人惊奇的热力学平衡。经过试验，科学家能够证明：在杂乱等离子体的重要模型系统中，热力学基本原理都得到了满意。令人惊奇的是，这适用于远离热力学平衡等离子体中的微粒。
在试验中，能够经过激光束调整微粒的热运动。运用视频显微镜，能够实时调查粒子的动态行为，并从搜集的信息中确认熵。因而，该研讨为未来强耦合系统热力学的根底研讨奠定了根底。中国科学院试验与使用物理研讨所的Dietmar Block教授说：这些研讨也适用于其他系统，这一成功的原因在很大程度上要归功于成果和确诊技能。一项日常试验说明晰熵：假如你把一容器热水倒入一容器冷水中，混合物比热水冷，比冷水热。
可是，你不能吊销这样的一个进程，由于它是不可逆的：中温的水不能分红一个装热水的容器中和一个装冷水的容器中。这样的一个进程不可逆的原因是熵，热力学第二规律指出，封闭系统中的熵永久都不或许跟着时刻的推移而减小。因而，冷热水的混合有必要添加熵。或许，熵也能够与无序程度或随机性相关。用高度简化的术语来说，你能够说系统自身不会改变成更有序的状况。
假如有人有必要发明次序，但紊乱或许会自行发生。在二维等离子体晶体试验中，丈量了在不同温度下，在两个态之间搬运的系统的熵改变。单组分，特别是双组分的尘土团被约束在等离子体鞘中，并使用激光操作加热到不同的温度。研讨发现，从相空间得到的熵，关于热容的成果是共同的，即热容与杜龙-珀蒂特规律契合得很好，研讨还谈论了有限尺度杂乱等离子体热力学基本原理的正确性。
博科园｜研讨/来自：基尔大学
参阅期刊《物理谈论快报》
博科园｜科学、科技、科研、科普
