Fisika dua abad dibangun di atas tanah yang goyah.
Selama lebih dari 200 tahun, termodinamika telah menjelaskan mengapa mesin bekerja dan lemari es menjadi dingin. Ini terhubung dengan kehidupan sehari-hari karena dimulai sebagai alat teknik. Orang ingin memaksimalkan efisiensi panas. Sederhana. Namun perhitungan di baliknya tidak pernah seketat itu.
Sekarang hal itu berubah.
Bryan Roberts dari London School of Economics sedang membangun kembali teori tersebut. Dia meninggalkan metode tradisional. Sebaliknya ia menggunakan mesin berat teori medan kuantum. Ini adalah keberangkatan. Yang berani.
Ada dua tingkatan terminamik,” katanya.
Roberts membagi dunia menjadi dapat diakses dan tidak dapat diakses. Bayangkan piston mesin. Anda bisa mengambilnya. Pindahkan itu. Itu berhasil. Manipulasi yang nyata dan nyata. Lalu ada panas. Energi yang hilang. Panas sulit dijabarkan. Anda tidak bisa memegangnya seperti kunci inggris. Roberts menyebut energi tersembunyi ini.
Buku teks standar memperlakukan kerja dan panas secara setara. Ringkas saja. Roberts tidak setuju. Dia melihat hierarki.
Masukkan teori pengukur.
Bayangkan kelereng berguling-guling di lantai. Mereka terlihat identik. Cangkang putih yang identik. Namun jauh di lubuk hati, setiap kelereng memiliki warna yang unik. Anda tidak dapat melihat warnanya. Anda hanya bisa menonton gulungannya.
Roberts memetakan termodinamika persis seperti ini. Gerakan yang terlihat? Itulah ruang yang dapat diamati. Warna yang tersembunyi? ruang paket. Yang satu memproyeksikan ke yang lain. Bagaikan bayangan yang menampakkan bentuk benda yang melemparkannya.
Ini penting.
Suhu dan entropi? Itu bukan lagi konsep yang kabur. Roberts mendefinisikannya melalui proyeksi geometris ini. Ini berfungsi untuk mesin mobil. Ia bahkan bekerja untuk lubang hitam. Penerapan aturan yang lebih lancar yang sebelumnya tidak ada.
Apakah ini terdengar seperti matematika abstrak murni?
Mungkin tidak lama. Eksperimen dengan sambungan molekuler sudah mengisyaratkan hal itu. Mereka menyarankan versi termodinamika dari efek Aharonov-Bohm. Dalam mekanika kuantum, partikel bermuatan merasakan medan magnet tersembunyi yang secara teoritis tidak seharusnya berinteraksi dengannya. Panas mungkin menyebabkan hal serupa. Variabel tersembunyi muncul dalam realitas fisik.
Roberts menyampaikan hal ini pada konferensi di Irvine pada tanggal 16 Juni. Reaksinya positif. Lucas Céleri dari Universitas Federal Goiás di Brazil berpendapat bahwa ide ini sangat bagus.
Dia khawatir tentang termodinamika kuantum. Definisinya berantakan. Terlalu banyak versi “kerja” dan “panas” yang beredar. Teori pengukur pada akhirnya mungkin akan memberikan keteraturan. Céleri dan timnya sudah melihat hasilnya. Hasil kuantum standar cocok dengan model baru.
Ujian sebenarnya masih ada.
Relativitas khusus. aturan Einstein. Menggabungkannya dengan termodinamika sangatlah sulit. Perjuangan matematika klasik. Céleri menduga struktur pengukur dapat menangani pekerjaan dengan lebih baik. Matematikanya cocok dengan fisika.
Atau tidak.
Waktu akan membuktikan apakah bayangan dapat menjelaskan cahaya.
