的法律是现代物理学中最重要的一些原理，因为它们定义了三个基本物理量——温度、能量和熵——在不同情况下的表现。
但现在物理学家说他们已经发现了一个漏洞在这些定律之一中，它可能会创造出熵（或无序度）实际上随着时间而减少的场景。
得益于现代物理学，宇宙中几乎所有事物都可以根据两种理论来解释：广义相对论对于像恒星、星系和宇宙本身这样的大物体； 和量子力学，对于原子尺度上的行为。
在这两个分支中，我们有热力学四大定律，它描述了热量（或热能）如何与不同类型的能量相互转换，以及这对各种形式的物质产生的影响。
基本上，如果你想知道能量如何在系统内移动——从原子到原子- 这些是您需要的法律。
我们现在特别感兴趣的是热力学第二定律，它涉及系统内能量从“可用”到“不可用”的转变。
随着封闭或隔离系统内可用能量的减少，以及不可用能量的增加，熵也增加。
熵是对封闭或孤立系统内随机性或无序性的度量，热力学第二定律指出，随着可用能量的损失，混乱会增加 - 并且向无序的发展永远无法逆转。
正如 Alok Jha 所解释的那样守护者,热力学第二定律可能比热力学第二定律更加深刻热力学第一定律- 它指出能量不能被创造或破坏 - 因为它描述了我们的宇宙可以做的事情的极限。
“这条定律是关于低效率、退化和衰退的。它告诉我们，我们所做的一切本质上都是浪费，而且宇宙中存在不可逆转的过程。”贾说。
“它为我们提供了时间之箭，并告诉我们，我们的宇宙有着不可避免的黯淡、荒凉的命运。”
但如果不是每个场景都是如此呢？ 如果你能创建一个熵实际上减少的系统——可以这么说，鸡蛋会自行解开，结果会怎样呢？
美国能源部阿贡国家实验室的研究人员表示，他们可能发现了热力学第二定律中的一个漏洞，即熵的行进可以朝相反的方向发展——至少在微观尺度上，而且只是在短期内。 。
他们研究了支撑第二定律的统计概念，称为H定理。 H 定理以其最简单的形式描述了如果你打开两个房间（一个热一个冷一个）之间的门，它们最终会达到不冷不热的平衡。
但，正如艾弗里·汤普森所解释的那样流行力学，因为几乎不可能绘制出每个分子在这种情况下（以及更复杂的情况）如何移动的图，物理学家将它们视为群体，而不是个体。
为了更现实地了解单个分子如何根据 H 定理表现，阿贡实验室团队决定在量子尺度上研究它。
他们通过采取量子信息论，它基于一堆抽象的数学系统，并将其应用于凝聚态物理学，提出一个新的量子 H 定理模型。
“这使我们能够制定量子 H 定理，因为它与可以物理观察到的事物相关，”团队成员之一伊万·萨多夫斯基 (Ivan Sadovskyy) 说道。在新闻稿中解释道。
“它在有据可查的量子物理过程和构成量子信息理论的理论量子通道之间建立了联系。”
他们表示，在他们的新量子 H 定理模型中，在某些情况下，熵实际上可能会减少——至少是暂时的。
他们将结果与麦克斯韦妖- 1867 年物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦 (James Clerk Maxwell) 进行的一项思想实验。
麦克斯韦提出，如果一个微小的量子恶魔坐在两个不冷不热的房间之间的门口，只让以一定速度传播的粒子通过，它就可以有效地控制温度的流动，导致一个房间变暖，而另一个房间变冷。
“恶魔只允许热的东西往这边走，冷的东西往那边走。”汤普森解释说大众力学。 “本质上，恶魔可以分解混合物。”
阿贡实验室团队现在更进一步，提出了一个数学模型来展示如何在存在临时条件的情况下创建量子系统“负熵增益”- 换句话说，熵减少。
“虽然违规行为只是局部范围，但影响却是深远的，”团队成员瓦莱里·维诺库尔 (Valerii Vinokur) 说道。 “这为我们提供了一个实际实现量子麦克斯韦妖的平台，这使得局部量子永动机成为可能。”
这是一个高概念的东西，而且备受争议，但研究人员正在计划扩大他们的团队，以便他们可以设计一个基于量子 H 定理模型的概念验证系统。
我们必须等待，看看他们是否能成功。
该研究发表于科学报告。
