Самые лучшие современные часы сохраняют потрясающую точность. Новый эксперимент показал, что за эту точность приходится платить энтропией. Энтропия, или хаос, создается каждый раз, когда часы тикают. Оксфордские ученые измерили энтропию часов с разной точностью тиканья. Оказалось, чем точнее тикают часы, тем больше создается энтропии...

“Если вы хотите более точные часы, придется заплатить,” -  говорит физик Наталья Арес из Оксфордского университета.

Время и энтропия связаны. Энтропию не зря часто называют “стрелой времени”. Всё потому, что обычно с течением времени энтропия растет. Все наши наблюдения указывают на то, что энтропия во Вселенной увеличивается.

Это увеличение энтропии объясняет, почему некоторые действия проще совершить, чем обратить: смешать кофе с молоком гораздо проще, чем их разъединить.

Устройства тоже вносят в окружающий мир беспорядок. Например, отдавая тепло. Поэтому даже стандартные часы на батарейке увеличивают энтропию.

Физики ранее рассчитали, что в случае квантовых часов между точностью тиканья и объемом создаваемой энтропии есть прямая связь. Для более сложных часов проводить такие вычисления очень сложно. Поэтому было непонятно, как быть с любыми другими часами.

Чтобы протестировать энтропию от упрощенных часов, Арес и ее коллеги сделали часы из тонкой мембраны длиной 1,5 мм и толщиной всего в несколько десятков нанометров. Мембрану подвесили на две палочки.

Подаваемый на мембрану электрический сигнал вынуждал ее изгибаться то вверх, то вниз с постоянной регулярностью. Эти движения ловила антенна.

Чем сильнее был сигнал, тем более точно “тикала” мембрана, тем больше тепла давал антенный контур.

Это доказывает, что теоретическая модель на основе квантовых часов применима и ко всем остальным часам.

Конечно, чтобы однозначно доказать, что отношение точность-энтропия универсально для абсолютно всех часов, потребуются вычисления и эксперименты.

Но ученые подозревают, что оно все же универсально. Это фундаментальная особенность работы часов.

Так если за точность часов мы платим повышением энтропии, то этот “обмен” и есть та связь между течением времени и его измерением?Источник: "Наука от Фансаенс"