De tweede hoofdwet van de thermodynamica (entropie neemt altijd toe oftewel de chaos groeit oftewel je verliest altijd energie als je van de ene energievorm in de ander overgaat enz.) zou een basiswet zijn, waar andere natuurkundige wetten aan zijn te toetsen. Volgens de astrofysicus Arthur Eddington gaat de ontwikkeling altijd een kant op: de tijd heeft een richting. Als de wetten van Maxwell niet voldoen aan die tweede hoofdwet, dan is dat jammer voor de wetten van Maxwell, volgens Eddington. Zwitserse en Oostenrijkse onderzoekers lijken deze zekerheid in de natuurkunde, die al in 2002 (of zelfs 1993) op losse schroeven werd gezet, nog verder onderuit gehaald te hebben. Tenminste, het zou zo kunnen zijn als we te maken hebben met de nanoschaal, we praten dan over eenmiljoenste millimeter. Ze hebben dat ‘vreemde gedrag’ waargenomen aan een door een laser ‘vastgeprikt’ en afgekoeld nanodeeltje in contact te brengen met een heet gas.
Dat deeltje van 100 nm werd constant gebombardeerd door gasdeeltjes. Eenmaal afgekoeld tot een temperatuur lager dan het omringende gas, bleek het nanodeeltje zich in een thermodynamisch gezien niet-evenwichtssituatie te bevinden. Om een thermodynamisch evenwicht te laten ontstaan zou volgens die tweede hoofdwet het gas en het nanodeeltje warmte (=beweging) moeten uitwisselen, waardoor dat deeltje wordt opgewarmd. Toch blijkt dat soms en tijdelijk het nanodeeltje de warmte niet absorbeert, maar dat het zelfs nog meer afkoelt, waarmee dat verdomd eigenwijze nanodeeltje de twee hoofdwet aan zijn achterdeel vaagt (al is het maar voor even).

Volgens de onderzoekers zijn de metingen een ondersteuning van een al langer bekend theorema over instabiele thermodynamische systemen: het zogeheten fluctuatietheorema. Dat theorema is voorgesteld en beproefd in 1993 door Denis Evans, E. G. D. Cohen en Gary Morriss. In 2002 bleek uit experimenten van Australische onderzoekers dat dat theorema niet uit de duim gezogen was. Nu blijkt dat nanosystemen zich niet altijd zo gedragen zoals macroscopische systemen doen. Nanotechnologen zullen rekening moeten houden met de fluctuatie van de entropie, die niet strookt met de ‘keiharde’ tweede hoofdwet.

Bron: Futura-Sciences