Motor koji koristi gorivo - informacija. Prizivanje demona od prije 150 godina
Mogu li informacije postati izvor energije? Istraživači sa Univerziteta Simon Fraser u Kanadi razvili su ultrabrzi motor za koji tvrde da "djeluje na informacijama". Po njihovom mišljenju, ovo je iskorak u potrazi za novim vrstama goriva.
Rezultati istraživanja na ovu temu objavljeni su u Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). U ovom članku ćemo naučiti kako naučnici su pretvorili kretanje molekula u uskladištenu energijuzatim se koristi za kontrolu uređaja.
Ideju o takvom sistemu, koji na prvi pogled izgleda da krši zakone fizike, prvi je predložio škotski naučnik 1867. Mentalni eksperiment poznat kao "Maxwellov demon" je hipotetička mašina za koju neki misle da bi mogla omogućiti nešto poput vječnog motora, ili drugim riječima, pokazati šta se može slomiti. drugi zakon termodinamike govore o povećanju entropije u prirodi.
koji će kontrolirati otvaranje i zatvaranje malih vrata između dvije plinske komore. Cilj demona će biti da pošalje brzo pokretne molekule gasa u jednu komoru, a one sporo u drugu. Tako će jedna komora biti toplija (sadrži brže čestice), a druga hladnija. Demon će stvoriti sistem sa više reda i akumulirane energije od onog s kojim je započeo bez trošenja energije, tj. vjerovatno će doživjeti smanjenje entropije.
1. Šema informacionog motora
Međutim, rad mađarskog fizičara Leo Szilard od 1929 do demon Maxwell pokazao da misaoni eksperiment nije prekršio drugi zakon termodinamike. Demon, tvrdio je Szilard, mora prizvati određenu količinu energije kako bi shvatio da li su molekuli topli ili hladni.
Sada su naučnici sa kanadskog univerziteta izgradili sistem koji radi na ideji Maxwellovog misaonog eksperimenta, pretvarajući informacije u "rad". Njihov dizajn uključuje model čestice koja je potopljena u vodu i pričvršćena za oprugu, koja je zauzvrat povezana sa pozornicom koja se može pomicati prema gore.
Naučnici preuzimaju ulogu demon Maxwell, gledajte kako se čestica pomiče gore ili dolje zbog termalnog kretanja, a zatim pomjerite scenu prema gore ako čestica nasumično odskače gore. Ako odskoči, čekaju. Kako jedan od istraživača, Tushar Saha, objašnjava u publikaciji, "ovo završava podizanjem cijelog sistema (tj. povećanjem gravitacijske energije - prim. ur.) koristeći samo informacije o položaju čestice" (1).
2. Informaciona mašina u laboratoriji
Očigledno je da je elementarna čestica premala da bi se zalijepila za oprugu, tako da pravi sistem (2) koristi alat poznat kao optička zamka - sa laserom da primijeni silu na česticu koja simulira silu koja djeluje na oprugu.
Ponavljajući proces bez direktnog povlačenja čestice, čestica se podigla na "veću visinu", akumulirajući veliku količinu gravitacijske energije. Barem, tako kažu autori eksperimenta. Količina energije koju generiše ovaj sistem je "uporediva sa molekularnom mašinerijom u živim ćelijama" i "uporediva sa bakterijama koje se brzo kreću", objašnjava drugi član tima. Yannick Erich.
