Precizno mjerenja vremena povećava entropiju sistema

Eksperiment otkriva da se tačnost sata povećava kako raste količina topline koju odaje. Ili, hajde da to ovako sročimo: što preciznije mjerimo vrijeme, to je entropija veća. 

Kao i svi strojevi, i satovi troše energiju i proizvode toplinu. Kvantni satovi, koji obično mjere vrijeme brojeći vibracije pojedinih atoma, imaju tačnost koja ovisi o tome koliko topline emitiraju. Ali da li ovo važi i za obične satove? 

Kako bi se pozabavili tim pitanjem, Natalia Ares s Univerziteta Oxford i njene kolege napravili su su jednostavan sat koji se sastoji od ultratanke membrane od silicijum nitrida debljine 50 nm integrisane u elektronički sklop. Sat su napajali jednostavno zagrijavajući membranu, čineći je da vibrira. Svaka oscilacija membrane predstavljala je po jedan otkucaj. 

Naučnici su zatim pratili energiju koja je ulazila i izlazila iz sata, mijenjajući radne uslove. Otkrili su da je tačnost uređaja izravno proporcionalna količini topline koju je oslobodio. Veća preciznost sata povećava toplinu sustava, što podiže entropiju potiskujući obližnje čestice. Što je veća entropija,"mjera haosa", veći je i haos. Rad o ovome je objavljen u časopisu Physical Review X pod naslovom "Measuring the Thermodynamic Cost of Timekeeping".

Međutim, razmjeri entropije stvorene u ovom eksperimentu i uopšte usljed preciznog mjerenja vremena su mali i nema potrebe da prekidamo mjeriti vrijeme. 

Ovo otkriće ukazuje da zakoni termodinamike, koji postavljaju temeljno ograničenje rada konvencionalnih toplinskih strojeva, također postavljaju suštinsko ograničenje tačnosti i kvantnih i običnih satova.