Учёные нашли объяснение, почему некоторые физические системы, особенно квантовые, не достигают устойчивого равновесия даже через большой промежуток времени.
Если человек, например, достаёт из холодильника напиток и ставит его на стол в комнате, через некоторое время температура этого напитка будет равна комнатной, потому что между двумя системами установлено тепловое равновесие.
Известно, что в макромире этот закон равновесия работает во всех ситуациях. А если попытаться сохранить систему в неравновесии, то она через какое-то время всё равно достигнет своего баланса.
Но в квантовом мире за обозримый промежуток времени равновесного состояния не достигается. Это похоже на то, как если бы, к примеру, достали из холодильника стакан с напитком, и он нагрелся до температуры выше или ниже комнатной. До недавнего времени такие системы приводили учёных в тупик.
Сообщается, что физики из Цюрихского института объяснили, как можно установить положение частиц в квантовых системах на основе вероятностных распределений. Число степеней свободы квантовой системы соответствует числу допустимых положений, что объясняет, почему некоторые квантовые системы, в которых наблюдаются интенсивные взаимодействия, так и не приходят к равновесию.
Новая теория учёных во многом объясняет то, что было уже много раз замечено в проводившихся экспериментах: системы, в которых происходят дальнодействующие взаимодействия, не достигают устойчивого равновесия, а скорее, метастабильного состояния, в котором они всегда возвращаются в исходное положение.
Подробнее об этом можно прочитать в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
