Variklis, kuris naudoja degalus – informacija. Demono iškvietimas prieš 150 metų
Ar informacija gali tapti energijos šaltiniu? Kanados Simono Fraserio universiteto mokslininkai sukūrė itin greitą variklį, kuris, jų teigimu, „veikia pagal informaciją“. Jų nuomone, tai – proveržis ieškant naujų degalų rūšių.
Tyrimų rezultatai šia tema buvo paskelbti leidinyje Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Šiame straipsnyje mes sužinosime, kaip mokslininkai molekulių judėjimą pavertė sukaupta energijatada naudojamas įrenginiui valdyti.
Tokios sistemos, kuri iš pirmo žvilgsnio atrodo, kad ji pažeidžia fizikos dėsnius, idėją pirmą kartą pasiūlė škotų mokslininkas 1867 m. Psichinis eksperimentas, žinomas kaip „Maksvelo demonas“, yra hipotetinė mašina, kuri, kai kurių nuomone, galėtų įjungti kažką panašaus į amžinąjį variklį arba, kitaip tariant, parodyti, ką galima sulaužyti. antrasis termodinamikos dėsnis kalbėti apie entropijos padidėjimą gamtoje.
kuris valdys mažyčių durelių tarp dviejų dujų kamerų atidarymą ir uždarymą. Demono tikslas bus siųsti greitai judančias dujų molekules į vieną kamerą, o lėtai judančias į kitą. Taigi viena kamera bus šiltesnė (joje yra greitesnių dalelių), o kita – šaltesnė. Demonas sukurs sistemą su didesne tvarka ir sukaupta energija nei ta, kurią pradėjo naudoti, neeikvodamas jokios energijos, t. y. tikriausiai patirs entropijos sumažėjimą.
1. Informacijos variklio schema
Tačiau vengrų fiziko darbas Liūtas Szilardas nuo 1929 iki demonas Maksvelas parodė, kad minties eksperimentas nepažeidė antrojo termodinamikos dėsnio. Demonas, tvirtino Szilardas, turi iškviesti tam tikrą energijos kiekį, kad išsiaiškintų, ar molekulės karštos, ar šaltos.
Dabar Kanados universiteto mokslininkai sukūrė sistemą, kuri veikia pagal Maksvelo minties eksperimento idėją, paverčiančią informaciją „darbu“. Jų dizainas apima dalelės, panardintos į vandenį ir pritvirtintos prie spyruoklės, modelį, kuris savo ruožtu yra prijungtas prie scenos, kurią galima pakelti aukštyn.
Mokslininkai prisiima vaidmenį demonas Maksvelas, stebėkite, kaip dalelė juda aukštyn arba žemyn dėl šiluminio judėjimo, o tada perkelkite sceną aukštyn, jei dalelė atsitiktinai atšoka aukštyn. Jei jis atšoka, jie laukia. Kaip publikacijoje aiškina vienas iš tyrinėtojų Tusharas Saha, „tai baigiasi visos sistemos pakėlimu (t. y. gravitacinės energijos padidėjimu – red. pastaba), naudojant tik informaciją apie dalelės padėtį“ (1).
2. Informacinė mašina laboratorijoje
Akivaizdu, kad elementarioji dalelė yra per maža, kad priliptų prie spyruoklės, todėl tikroji sistema (2) naudoja įrankį, žinomą kaip optinis gaudyklė – su lazeriu dalelei pritaikyti jėgą, kuri imituoja spyruoklę veikiančią jėgą.
Pakartojus procesą tiesiogiai nevilkant dalelės, dalelė pakilo į „didesnį aukštį“, sukaupdama didelį gravitacinės energijos kiekį. Bent jau taip teigia eksperimento autoriai. Šios sistemos generuojamos energijos kiekis yra „lyginamas su gyvų ląstelių molekuline mašina“ ir „palyginamas su greitai judančiomis bakterijomis“, – aiškina kitas komandos narys. Janikas Erichas.
