Эффект Мпембы возникает из-за немарковского взаимодействия системы с резервуаром

N+1Наука

Немарковский теплообмен с резервуаром объяснил эффект Мпембы

Марат Хамадеев

Zhen-Yu Yang and Ji-Xuan Hou / Physical Review E, 2022

Китайские физики численно и аналитически показали, что эффект Мпембы может возникать за счет немарковского взаимодействия системы с резервуаром. Для этого они моделировали теплообмен между резервуаром и цепочкой спинов и показали, что появляющийся на пути остывания системы энергетический барьер преодолевает быстрее та система, которая изначально имела большую температуру. Исследование опубликовано в Physical Review E.

Эффектом Мпембы изначально называлось явление, связанное с тем, что стакан горячей водой замерзает быстрее, чем с холодной. Оно названо в честь танганьикского школьника Эрасто Мпембы, который обнаружил его в 1963 году. Несмотря на то, что этот парадоксальный эффект наблюдали еще в древние времена, до сих пор нет четкого представления о том, как он устроен. Более того, ряд физиков поставили под сомнение его существование после тщательного экспериментального анализа.

Сегодня эффект Мпембы понимается в более широком смысле, нежели остывание воды или ее растворов. Физики называют так ситуацию, при которой есть два одинаковых макроскопических объекта с различными температурами, и более горячий остывает быстрее, чем более холодный. Эффект Мпембы проявил себя в резонаторах из углеродных нанотрубок, спиновых стеклах и гранулированных жидкостях.

Примечательно, что в разных системах причина возникновения эффекта разная. Ею может стать разница в дополнительных релаксационных факторах или подавление определенных траекторий в параметрическом пространстве при различной температуре (про этот эффект мы недавно рассказывали). А одна из научных групп теоретически описала эффект Мпембы в немарковской системе (то есть, в системе с памятью) с резервуаром. В своей работе, однако, ученые ограничились лишь

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«Природа советской власти: Экологическая история Арктики» «Природа советской власти: Экологическая история Арктики»

Как строились ГЭС на Кольском полуострове

N+1
Как глобальное потепление изменяет свойства алкоголя и его потребление Как глобальное потепление изменяет свойства алкоголя и его потребление

Изменение климата лишает нас коньяка, делает вино крепче, а пиво — дороже

СНОБ
Интересный факт! Ученые не стали скрывать, что гены не определяют полностью жизнь человека Интересный факт! Ученые не стали скрывать, что гены не определяют полностью жизнь человека

Как гены влияют на жизнь человека?

ТехИнсайдер
Как устроен самый мощный ледокол в мире Как устроен самый мощный ледокол в мире

Атомные ледоколы «Арктика» и «Сибирь» — то, чем россияне могут гордиться

Maxim
Не можете уснуть? Держите глаза открытыми Не можете уснуть? Держите глаза открытыми

Снова ворочаетесь всю ночь? Никак не можете заснуть, ложась в кровать?

ТехИнсайдер
Украина Зеленского: страна бесконечного полураспада Украина Зеленского: страна бесконечного полураспада

Президент Украины Владимир Зеленский поднял ставки в борьбе за власть

Эксперт
Что делать, если начинаешь заболевать: 6 проверенных шагов, чтобы не разболеться Что делать, если начинаешь заболевать: 6 проверенных шагов, чтобы не разболеться

Как поймать болезнь на ранней стадии?

Cosmopolitan
«Путеводитель зоолога по Галактике» «Путеводитель зоолога по Галактике»

Зачем животные двигаются?

N+1
Гаспар Ульель. Жизнь по своим правилам Гаспар Ульель. Жизнь по своим правилам

Гаспар Ульель был легендой своего поколения

СНОБ
Можно ли заряжать все смартфоны одной зарядкой: развеиваем мифы Можно ли заряжать все смартфоны одной зарядкой: развеиваем мифы

Можно ли использовать один адаптер питания для зарядки любого смартфона?

CHIP
Как получить права в 2022 году. Все цены и изменения Как получить права в 2022 году. Все цены и изменения

Цена обучения в автошколе, изменения в практике и зачем ужесточать теорию

РБК
Шесть полезных свойств брусники Шесть полезных свойств брусники

Брусника содержит много антиоксидантов, улучшает пищеварение и здоровье глаз

РБК
Болевые точки: почему появляются язвы во рту и как их лечить Болевые точки: почему появляются язвы во рту и как их лечить

Кто склонен к образованию неприятных язвочек в полости рта и что с ними делать

Cosmopolitan
Они тебя не стоят: модные оттенки блонда, которые портят внешность Они тебя не стоят: модные оттенки блонда, которые портят внешность

Светлые волосы снова на пике моды, но бросаться в эту крайность не стоит

VOICE
Пастырь поколения. Михаил Кунин: Отец Александр Мень Пастырь поколения. Михаил Кунин: Отец Александр Мень

Отрывок из книги Михаила Кунина, в которой он создал портрет Александра Меня

СНОБ
Где взять водород? Где взять водород?

Водород давно и широко используется в химической и пищевой промышленности

Наука и жизнь
Витает в воздухе Витает в воздухе

Творческий путь архитекторов из японского бюро SANAA

AD
10 практик, чтобы почувствовать себя лучше в новом году 10 практик, чтобы почувствовать себя лучше в новом году

Как начать лучше относиться к себе и правильно снимать стресс?

РБК
Новый Audi A3: 5 фактов о младшем седане из Ингольштадта Новый Audi A3: 5 фактов о младшем седане из Ингольштадта

Прежний турбомотор, автомат вместо «робота» — изучаем седан Audi A3

РБК
Китай начал отапливать города от атомных реакторов. Будет ли так в России? Китай начал отапливать города от атомных реакторов. Будет ли так в России?

КНР планирует ввести 150 новых атомных энергоблоков в ближайшие 15 лет

Naked Science
Их не нужно готовить: список самых здоровых продуктов для тех, кто вечно занят Их не нужно готовить: список самых здоровых продуктов для тех, кто вечно занят

Здоровые продукты, которые стоит держать в холодильники для перекуса

Cosmopolitan
Слишком сильные для депрессии Слишком сильные для депрессии

По статистике, мужчины в 2 раза реже страдают от депрессии, чем женщины

Домашний Очаг
5 способов справиться с застрявшей в голове мелодией 5 способов справиться с застрявшей в голове мелодией

Как избавиться от «ушного червя»?

Популярная механика
Литературный год: тенденции Литературный год: тенденции

Главные тенденции литературного 2021 года

Полка
Химеры профессора Демихова: история самого странного ученого СССР Химеры профессора Демихова: история самого странного ученого СССР

Зарубежные хирурги называли его гением, советские коллеги — шарлатаном

Cosmopolitan
О каких возможностях принтера вы не знали О каких возможностях принтера вы не знали

Бесцветные чернила и другие чудеса нанотехнологий – на обычном принтере

Популярная механика
«Любого можно сделать умным» «Любого можно сделать умным»

Вадим Мошкович о том, зачем он открывает начальную школу и детский сад

Robb Report
Российские ученые спроектировали беспилотник для мониторинга погоды в Арктике: что он умеет Российские ученые спроектировали беспилотник для мониторинга погоды в Арктике: что он умеет

Новый беспилотник позволит исследовать структуру пограничного слоя атмосферы

Популярная механика
Этот рецепт Nestlé купила за $1 и заработала на нём несколько миллиардов долларов: история печенья с шоколадной крошкой Этот рецепт Nestlé купила за $1 и заработала на нём несколько миллиардов долларов: история печенья с шоколадной крошкой

Как Рут Уэйкфилд изобрела «антидот от Великой депрессии»

VC.RU
Руки-ножницы Руки-ножницы

Что происходит в российском модном образовании?

Vogue
Открыть в приложении