O slově kvantový jste už asi slyšeli a zdá se, že Čína vyrobila svůj první kvantový motor. Pomocí složité interakce mezi fermiony a Boseho-Einsteinovými kondenzáty vytvořili loni vědci z Okinawského institutu vědy a technologie kvantový motor. Ten vyráběl energii nahrazením kvantové povahy částic v plynu teplem, které je obvyklým zdrojem energie motoru s vnitřním spalováním.
Představení tohoto inovativního motoru v Číně opět nově definovalo automobilový průmysl. Velmi se liší od tradičních motorů, které fungují na uhlí nebo ropu, nebo dokonce od udržitelných motorů, jako jsou baterie nebo vodík, tento motor nemá nic z toho. Údajně funguje na základě záhadného jevu kvantového propletení. Tento vynález vyvolává otázky o fyzikálních zákonech.
Jak funguje kvantový motor bez paliva
Jednou z nejvýraznějších vlastností tohoto motoru je absence tradičních paliv. Využívá spíše myšlenky kvantového provázání, což je okamžitá interakce částic na libovolnou vzdálenost. Motor dokáže vyrábět energii bez použití konvenčního spalovacího procesu, protože využívá těchto kvantových vlastností.
Když jsou dvě částice v superpozici, jejich informace jsou neoddělitelně propojeny bez ohledu na jejich vzájemnou vzdálenost. Tento stav je znám jako „kvantový“ nebo entanglement. Ve své nejzákladnější podobě motor využíval termodynamický proces, který probíhá při změně výchozího stavu částic na vysoce provázaný, a studie využívala atomy vápníku v iontové pasti.
Tato technologie má nesčetné možnosti využití, od generování energetických systémů s nulovými emisemi až po pohon vesmírných lodí. Přestože vědci stále ještě zjišťují, jak přesně se entanglement přeměňuje na mechanickou energii, předběžné experimenty ukazují, že tento motor je účinnější než jakýkoli jiný, který byl kdy vyvinut.
Proč tento motor odporuje fyzice a zpochybňuje termodynamiku?
Zdánlivé ignorování termodynamických principů patří k nejzáhadnějším vlastnostem tohoto vynálezu. Běžné motory se přesně řídí zákony entropie a zachování energie a spoléhají na přenos tepla a přeměnu energie. Kvantový motor se naopak těmto postupům zcela vyhýbá a energii vyrábí prostřednictvím kvantových interakcí, které zřejmě probíhají nezávisle na konvenčních fyzikálních omezeních.
Důsledky způsobují, že se fyzikové na celém světě potýkají s problémy. Je nutné přebudovat základní myšlenky energetické mechaniky, nebo kvantový motor představuje neúplnost v našich fyzikálních znalostech? Bez ohledu na odpověď je zřejmé, že kvantový motor zpochybňuje vědecké konvence a je více než jen technologickým průlomem.
Možné celosvětové využití kvantového motoru
Pokud bude tento motor dobře sestaven, mohl by poměrně hodně změnit náš pohled na pohonné hmoty. Jedním z přínosů bude v oblasti výzkumu vesmíru, a to proto, že pro fungování vesmírných vozidel je třeba, aby byla lehká; mezihvězdné cesty by proto mohl umožnit motor, který nefunguje na žádné palivo, což by mise zbavilo břemene přepravy obrovských zásob paliva.
Kromě toho, aniž by tato technologie zvyšovala znečištění nebo emise skleníkových plynů, může způsobit revoluci v pozemských odvětvích tím, že bude pohánět továrny, města a automobily. Tento potenciál nabízí dlouhodobé řešení globálních energetických rozdílů, a to i v izolovaných lokalitách bez přístupu ke konvenční energetické infrastruktuře.
Práce prokázala, že propletení může produkovat užitečnou energii; tento nový přístup však nezvýšil účinnost přeměny dřívějších kvantových motorů. Po prozkoumání více než 10 000 studií vápenatých iontů vědci zjistili, že vyšší úrovně provázanosti vedou k lepší mechanické účinnosti. Po dalším studiu by však tyto baterie a motory mohly být schopny napájet velké kvantové obvody a počítače. To ukáže čas.