Mootor, mis kasutab kütust – info. Deemoni väljakutsumine 150 aastat tagasi
Kas teabest võib saada energiaallikas? Kanada Simon Fraseri ülikooli teadlased on välja töötanud ülikiire mootori, mis nende väitel "toimib teabe alusel". Nende arvates on see läbimurre uute kütuseliikide otsimisel.
Selleteemalised uurimistulemused on avaldatud ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Sellest artiklist õpime, kuidas teadlased on muutnud molekulide liikumise salvestatud energiaksseejärel kasutatakse seadme juhtimiseks.
Sellise süsteemi idee, mis esmapilgul näib rikkuvat füüsikaseadusi, pakkus esmakordselt välja Šoti teadlane 1867. aastal. "Maxwelli deemonina" tuntud vaimne eksperiment on hüpoteetiline masin, mis mõne arvates võiks lubada midagi igiliikuri sarnast või teisisõnu näidata, mida saab murda. termodünaamika teine seadus rääkida entroopia suurenemisest looduses.
mis juhib kahe gaasikambri vahelise pisikese ukse avamist ja sulgemist. Deemoni eesmärk on saata kiiresti liikuvad gaasimolekulid ühte kambrisse ja aeglaselt liikuvad molekulid teise. Seega on üks kamber soojem (sisaldab kiiremaid osakesi) ja teine külmem. Deemon loob süsteemi, milles on rohkem korda ja kogunenud energiat kui see, millega ta alustas, ilma energiat kulutamata, st arvatavasti kogeb ta entroopia vähenemist.
1. Infomootori skeem
Küll aga ungari füüsiku töö Leo Sillard aastast 1929 kuni deemon Maxwell näitas, et mõttekatse ei rikkunud termodünaamika teist seadust. Szilard väitis, et deemon peab kutsuma teatud koguse energiat, et välja selgitada, kas molekulid on kuumad või külmad.
Nüüd on Kanada ülikooli teadlased loonud süsteemi, mis töötab Maxwelli mõtteeksperimendi ideel, muutes teabe "tööks". Nende disainis on mudel osakesest, mis on vette sukeldatud ja kinnitatud vedru külge, mis omakorda on ühendatud lavaga, mida saab üles tõsta.
Teadlased võtavad oma rolli deemon Maxwell, vaadake, kuidas osake soojusliikumise tõttu üles või alla liigub, ja seejärel liigutage stseeni üles, kui osake hüppab juhuslikult üles. Kui see põrkub alla, siis nad ootavad. Nagu üks uurijatest, Tushar Saha, väljaandes selgitab, "selle tulemuseks on kogu süsteemi tõstmine (st gravitatsioonienergia suurenemine - toim. märkus), kasutades ainult teavet osakese asukoha kohta" (1).
2. Infomasin laboris
Ilmselgelt on elementaarosake vedru külge kleepumiseks liiga väike, mistõttu reaalne süsteem (2) kasutab optilise lõksuna tuntud tööriista – laseriga, et rakendada osakesele jõudu, mis simuleerib vedrule mõjuvat jõudu.
Protsessi korrates ilma osakest otseselt lohistamata tõusis osake "suuremale kõrgusele", akumuleerides suure hulga gravitatsioonienergiat. Vähemalt nii väidavad eksperimendi autorid. Selle süsteemi toodetud energia kogus on "võrreldav elusrakkude molekulaarse masinaga" ja "võrreldav kiiresti liikuvate bakteritega", selgitab teine meeskonnaliige. Yannick Erich.
