Motor, ki uporablja gorivo – informacija. Priklic demona izpred 150 let
Ali lahko informacije postanejo vir energije? Raziskovalci na univerzi Simon Fraser v Kanadi so razvili ultra hiter motor, za katerega trdijo, da "deluje na podlagi informacij." Po njihovem mnenju je to preboj pri iskanju novih vrst goriva.
Rezultati raziskav na to temo so objavljeni v Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). V tem članku se bomo naučili, kako znanstveniki so gibanje molekul pretvorili v shranjeno energijonato se uporablja za nadzor naprave.
Idejo o takšnem sistemu, ki se na prvi pogled zdi, da krši zakone fizike, je leta 1867 prvič predlagal škotski znanstvenik. Mentalni eksperiment, znan kot "Maxwellov demon", je hipotetični stroj, za katerega nekateri mislijo, da bi lahko omogočil nekaj, kot je večni motor, ali z drugimi besedami, pokazal, kaj je mogoče pokvariti. drugi zakon termodinamike govoriti o povečanju entropije v naravi.
ki bo nadzoroval odpiranje in zapiranje majhnih vrat med obema plinskima komorama. Cilj demona bo poslati hitro premikajoče se molekule plina v eno komoro in počasi premikajoče se v drugo. Tako bo ena komora toplejša (vsebuje hitrejše delce), druga pa hladnejša. Demon bo ustvaril sistem z več urejenosti in akumulirane energije od tistega, s katerim je začel, brez porabe energije, kar pomeni, da bo doživel zmanjšanje entropije.
1. Shema informacijskega motorja
Vendar pa delo madžarskega fizika Leo Sillard od leta 1929 do demon Maxwell pokazal, da miselni eksperiment ni kršil drugega zakona termodinamike. Demon, je trdil Szilard, mora priklicati določeno količino energije, da ugotovi, ali so molekule vroče ali hladne.
Zdaj so znanstveniki s kanadske univerze zgradili sistem, ki deluje na ideji Maxwellovega miselnega eksperimenta in spreminja informacije v "delo". Njihova zasnova vključuje model delca, ki je potopljen v vodo in pritrjen na vzmet, ki je povezana z odrom, ki ga je mogoče premikati navzgor.
Znanstveniki prevzamejo vlogo demon Maxwell, opazujte, kako se delec premika navzgor ali navzdol zaradi toplotnega gibanja, in nato premaknite prizor navzgor, če se delec naključno odbije navzgor. Če se odbije, čakajo. Kot v publikaciji pojasnjuje eden od raziskovalcev, Tushar Saha, "to se konča z dvigom celotnega sistema (tj. povečanjem gravitacijske energije - op. ur.) z uporabo samo informacij o položaju delca" (1).
2. Informacijski stroj v laboratoriju
Očitno je, da je elementarni delec premajhen, da bi se prilepil na vzmeti, zato pravi sistem (2) uporablja orodje, znano kot optična past – z laserjem na delce nanese silo, ki simulira silo, ki deluje na vzmet.
S ponavljanjem postopka brez neposrednega vlečenja delca se je delec dvignil na "večjo višino", pri čemer je nabral veliko gravitacijske energije. Vsaj tako pravijo avtorji eksperimenta. Količina energije, ki jo ustvari ta sistem, je "primerljiva z molekularnim strojem v živih celicah" in "primerljiva s hitro premikajočimi se bakterijami", pojasnjuje drugi član ekipe. Yannick Erich.
