Dzinējs, kas izmanto degvielu - informācija. Dēmona izsaukšana pirms 150 gadiem
Vai informācija var kļūt par enerģijas avotu? Pētnieki no Saimona Freizera universitātes Kanādā ir izstrādājuši īpaši ātru dzinēju, kas, viņuprāt, "darbojas pēc informācijas". Viņuprāt, tas ir izrāviens jaunu degvielas veidu meklējumos.
Pētījumu rezultāti par šo tēmu ir publicēti Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Šajā rakstā mēs uzzināsim, kā zinātnieki ir pārveidojuši molekulu kustību uzkrātajā enerģijāpēc tam izmanto ierīces vadīšanai.
Ideju par šādu sistēmu, kas, no pirmā acu uzmetiena, šķiet, pārkāpj fizikas likumus, pirmo reizi ierosināja skotu zinātnieks 1867. gadā. Garīgais eksperiments, kas pazīstams kā "Maksvela dēmons", ir hipotētiska mašīna, kas, pēc dažu domām, varētu iespējot kaut ko līdzīgu mūžīgai kustībai vai, citiem vārdiem sakot, parādīt, ko var salauzt. otrais termodinamikas likums runāt par entropijas pieaugumu dabā.
kas kontrolēs niecīgu durvju atvēršanu un aizvēršanu starp abām gāzes kamerām. Dēmona mērķis būs nosūtīt ātri kustīgas gāzes molekulas vienā kamerā un lēni kustīgas molekulas citā. Tādējādi viena kamera būs siltāka (satur ātrākas daļiņas), bet otra vēsāka. Dēmons radīs sistēmu ar lielāku kārtību un uzkrātu enerģiju nekā tajā, ar kuru viņš sāka, neiztērējot enerģiju, t.i., tas, iespējams, piedzīvos entropijas samazināšanos.
1. Informācijas dzinēja shēma
Tomēr ungāru fiziķa darbs Leo Silards no 1929 līdz dēmons Maksvels parādīja, ka domu eksperiments nepārkāpj otro termodinamikas likumu. Dēmonam, apgalvoja Szilards, ir jāizsauc zināms enerģijas daudzums, lai noskaidrotu, vai molekulas ir karstas vai aukstas.
Tagad zinātnieki no Kanādas universitātes ir izveidojuši sistēmu, kas darbojas pēc Maksvela domu eksperimenta idejas, pārvēršot informāciju par "darbu". To dizains ietver daļiņas modeli, kas ir iegremdēta ūdenī un piestiprināta pie atsperes, kas savukārt ir savienota ar skatuvi, kuru var pārvietot uz augšu.
Zinātnieki uzņemas lomu dēmons Maksvels, skatieties, kā daļiņa pārvietojas uz augšu vai uz leju termiskās kustības dēļ, un pēc tam pārvietojiet ainu uz augšu, ja daļiņa nejauši atlec uz augšu. Ja tas atlec uz leju, viņi gaida. Kā publikācijā skaidro viens no pētniekiem Tushar Saha, "tas beidzas ar visas sistēmas pacelšanu (t.i., gravitācijas enerģijas palielināšanos - red. piezīme), izmantojot tikai informāciju par daļiņas stāvokli" (1).
2. Informācijas mašīna laboratorijā
Acīmredzot elementārdaļiņa ir pārāk maza, lai pieķertos atsperei, tāpēc reālā sistēma (2) izmanto instrumentu, kas pazīstams kā optiskais slazds – ar lāzeru, lai pieliktu daļiņai spēku, kas imitē spēku, kas iedarbojas uz atsperi.
Atkārtojot procesu bez tiešas daļiņas vilkšanas, daļiņa pacēlās "lielākā augstumā", uzkrājot lielu gravitācijas enerģijas daudzumu. Vismaz tā saka eksperimenta autori. Šīs sistēmas radītais enerģijas daudzums ir "salīdzināms ar molekulāro iekārtu dzīvās šūnās" un "salīdzināms ar ātri kustīgām baktērijām", skaidro cits komandas loceklis. Janiks Ērihs.
