Перший закон термодинаміки зазнає величезних змін. Команда дослідників з Університету Західної Вірджинії опублікувала статтю, в якій детально описано, як фундаментальний закон можна застосовувати ширше, ніж будь-коли раніше, — відкриття, яке може змінити наше розуміння складних енергетичних систем.
Міжнародна команда фізиків представила нову інтерпретацію першого закону термодинаміки, яка може змінити фундаментальне розуміння енергії та її перетворень у фізичних системах.
Цей закон, що протягом понад півтора століття вважався незмінною основою науки, стверджує, що енергія не виникає з нічого і не зникає безслідно, а лише переходить з однієї форми в іншу. Проте нове дослідження показало, що за певних умов класичне формулювання не враховує складні взаємодії на мікроскопічному рівні, зокрема у квантових і відкритих термодинамічних системах.
Вчені провели серію експериментів і математичних моделювань, що продемонстрували: коли система обмінюється енергією не лише з безпосереднім оточенням, а й із середовищем, яке само перебуває в нерівноважному стані, загальний баланс енергії виявляється більш складним, ніж передбачає класична модель.
Це не порушує збереження енергії як такого, але вимагає враховувати додаткові приховані потоки, які можуть маскуватися як втрати або спонтанні прирости енергії. На практиці це означає, що існують процеси, де частина енергії не обліковується традиційними методами вимірювання, і цим можна пояснити деякі аномальні результати у квантових експериментах.
Нова формулювання закону вже викликала жваву дискусію в науковому середовищі, оскільки вона відкриває перспективи створення ефективніших енергетичних систем і глибшого розуміння термодинаміки живих організмів, які також функціонують далеко від рівноваги.
Автори підкреслюють, що мова йде не про скасування закону, а про його розширення, яке краще відповідає сучасним уявленням про складні системи. Якщо ця теорія отримає подальше експериментальне підтвердження, вона може стати основою нової епохи у вивченні енергії та її ролі у природі.