Saat Ne Kadar İyiyse O Kadar Entropi Üretebilir

Fizikte zaman ve entropinin çok özel bir ilişkisi vardır. Entropi, fizikte bir sistemin mekanik işe çevrilemeyecek termal enerjisini temsil eder, sistemdeki rastgelelik ve düzensizlik olarak tanımlanır. Yalıtılmış bir sistemin (evren gibi) toplam entropisi her zaman artar. Uzun zamandır zaman ve entropinin bir şekilde ilişkili olduğuna dair bir şüphe olmasına rağmen henüz güçlü bir kanıt bulunamadı. 

Görünüşe göre, bir saat ne kadar doğruysa o kadar fazla entropi üretir. Bu bağlantı, kuantum düzeyinde idealize edilmiş saatler için biliniyordu ve araştırmacılar bunun makroskopik seviyeye kadar genişletilip genişletilemeyeceğini merak ettiler. Sonuna kadar ilerleyemeseler de bizim seviyemize yaklaşmayı başardılar. Fiziksel İnceleme X'te yayınlanmak üzere kabul edilen bir makalede ekip, bir saatin tik takları gibi titreşmek üzere yapılmış, yaklaşık 1,5 milimetre uzunluğunda, nanometre kalınlığında bir zarı tanımladılar. Zardan gönderilen bir elektrik sinyali sayesinde titreşim yaratıldı. Elektrik sinyali ne kadar yüksek olursa, titreşim o kadar doğru oluyordu. Ekip diğer gürültü kaynaklarını hesaba kattığında, kalan termal gürültünün saatin doğruluğuyla arttığı gördü.

Oxford Üniversitesi'nden ortak yazar fizikçi Natalia Ares, “Daha iyi bir saat istiyorsanız, bunun için bedel ödemelisiniz” dedi.

Saat ve entropi arasındaki lişkiyi bulmak kesinlikle heyecan vericidir, ancak çalışma tek bir saate dayalıdır. Bu nedenle sonuçların genelleştirilebilmesi için her saat için benzer araştırmaların yapılması gerekir. Bulgular ayrıca, çok fazla entropi üreten bir saate sahip olmanın, bunun gerçekten daha doğru olduğu anlamına gelmediğini de vurguluyor.

"Doğruluk, entropi yaratmada yalnızca daha düşük bir sınırdır ve sistemin daha yüksek güçlerde daha fazla entropiyi dağıtmasını mümkün kılar. Yine de, önemli bir aralıktaki boşluk ve beyaz gürültü -insan kulağının algılayabileceği tüm ses frekanslarının bileşimi- sürücüleri için doğruluk ve entropi üretimi arasında böyle tutarlı bir doğrusal ilişki görülür, bu da saatimizin performansının optimale yakın olduğunu ve ilgili entropi katkılarını doğru bir şekilde tanımladığımızı gösteriyor." diye yazdı ekip.

Fizikçiler son zamanlarda zaman işleyişinde doğruluk için tarihi rekorlar kırdılar. Optik saatler, atomik saatlerden 100 kat daha kesindir. Ölçümler artık bir milyar ( 0.000000000000000008) başına 8 parçadan daha az belirsizliklere sahiptir. Daha ileri gidilmesi istenirse entropi ve saatler arasındaki ilişkinin tam olarak anlaşılması çok önemli hale gelebilir.

Kaynak:

https://www.iflscience.com/physics/the-better-the-clock-the-more-entropy-it-might-generate/