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世界一熱い極小エンジンを作ったら効率100%超えの瞬間が発生 2025.09.01

ナゾロジー
物理学＿エンジン＿物理学
世界一熱い極小エンジンを作ったら効率100%超えの瞬間が発生
2025.09.01 22:00:22 MONDAY
イギリスのキングス・カレッジ・ロンドン（KCL）の研究チームが、ごく小さな粒子を使った「極小エンジン」を作り、1000万℃の超高温で動かす実験を行いました。
すると、普通は高温から低温へ流れるはずの熱が、一瞬だけ逆方向（低温から高温）へ流れたり、エネルギー効率が理論的な限界を超えて100％以上になるという驚きの結果が観測されたのです。
これは、私たちが普段の生活ではほとんど感じることがない、ミクロ（非常に小さい世界）での偶然による「ゆらぎ」が原因です。
このゆらぎが非常に大きくなると、熱の流れや効率が一時的に「熱力学第二法則」という物理の常識から外れるような動きを見せることがあります。
こうした極限状況で明らかになった新たな現象は、私たちの日常のスケールでは見えない物理法則の本質を暴き、生物の分子や将来のナノマシンがエネルギーを巧みに扱う仕組みを理解する上で重要なヒントとなります。
しかし、なぜこのような不思議な現象が起きたのでしょうか？
研究内容の詳細は『arXiv』にて発表されました。
Extreme-temperature single-particle heat engine
https://doi.org/10.48550/arXiv.2501.03677
 川勝康弘
川勝康弘Yasuhiro Kawakatsu
ナゾロジー副編集長。 大学で研究生活を送ること10年と少し。 小説家としての活動履歴あり。 専門は生物学ですが、量子力学・社会学・医学・薬学なども担当します。 日々の記事作成は可能な限り、一次資料たる論文を元にするよう心がけています。 夢は最新科学をまとめて小学生用に本にすること。
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目次
常識はどこまで通用する？ 熱力学の限界に挑む
1000万℃で動くミクロエンジンでは熱力学の常識が通用しない
なぜ奇跡には1000万℃が必要だったのか？


※プラズマ？核融合？太陽炉？永久機関？ビッグバン？
発熱発振？熱メーザー？