В работе, опубликованной в журнале Journal of Physics Communications, почетный профессор прикладной физики Сиднейского технологического университета Джефф Смит выдвинул новую «парадигму квантовой теплофизики» для лучшего понимания влияния глобального потепления на океаны, а значит, на климат и погоду.
Австралийский ученый предложил квантовое объяснение нагреву мирового океана
Мировой океан быстро нагревается, и ускорение его нагрева объясняется существующими моделями неточно. Ученый из Сиднейского технологического университета предложил объяснение такого аномального нагрева с помощью квантовой физики.
Unsplash
Австралийский ученый предполагает, что рост температуры океанов связан не только с поступающей энергией Солнца и нарастающим парниковым эффектом, но и с квантовыми эффектами, возникающими при взаимодействии пар фотонов с молекулами воды. Но эта смелая гипотеза еще нуждается в экспериментальном подтверждении.
Профессор Смит говорит, что накопленные за 70 лет данные свидетельствуют об ускоряющемся росте температуры океана и общего объема энергии, хранящейся в океанах. В начале этого года мир преодолел «тревожный рубеж» — рекордную среднюю глобальную температуру поверхности моря в 21,1°C.
«Научные модели в условиях продолжающегося роста парниковых газов в атмосфере не предсказывают такого угрожающего ускорения», — говорит профессор Смит.
Квантовый эффект
Примеры спектральных интенсивностей, создаваемых внутри и затем усиливаемых отраженными фотонами (белый цвет). Фотоны, переданные от каждого инцидента I(f,T), преломляются, а отражение зависит от внутреннего критического угла θC* на каждой частоте. Интенсивности I(f,T) текут в обоих направлениях и заполняют полусферу на каждой частоте. Они не испытывают чистого затухания, в отличие от тех, что исходят от внешних источников, показанных справа. Интенсивности (белые) усиливаются в равновесии за счет отраженных фотонов, генерирующих новые гибридные пары.
Ученый так объясняет свою концепцию: «Когда океанская вода нагревается под воздействием солнечного излучения, она накапливает энергию не только в виде тепла, но и в виде гибридных пар фотонов, соединенных с колеблющимися молекулами воды. Эти пары являются естественной формой квантовой информации, отличной от той, которую исследователи ищут при разработке квантовых вычислений».
Этот дополнительный запас энергии всегда присутствовал и способствовал тепловой стабильности океана до 1960 года.
Смит говорит: «Но теперь среднее количество тепла, рассеиваемое за ночь в результате дневного нагрева, перестало быть стабильным, поскольку дополнительный приток тепла из атмосферы Земли увеличивает обе формы запасенной энергии».
По мнению профессора Смита, роль нетепловой энергии в ускорении роста температуры океана теперь должна быть учтена в климатических моделях.