Выбор фона:
/ Новости сайта / Наука и Технологии / Новые предположения о сущности демона Максвелла
02.08.2013

Новые предположения о сущности демона Максвелла

Оценка: 0.0    2209 6 Наука и Технологии
09:55

Демон Максвелла — мысленный эксперимент 1867 года, а также его главный персонаж — воображаемое разумное существо микроскопического размера, придуманное британским физиком Джеймсом Клерком Максвеллом с целью проиллюстрировать кажущийся парадокс второго закона термодинамики.

Исследователям из США удалось влить новое вино в старые меха концепции демона Максвелла – они на теоретическом уровне продемонстрировали, что если демону позволить фиксировать случайную информацию, нарушения второго закона термодинамики не произойдет.

Мысленный эксперимент состоит в следующем: предположим, сосуд с газом разделён непроницаемой перегородкой на две части: правую и левую. В перегородке есть демон Максвелла, который позволяет пролетать быстрым молекулам газа только из левой части сосуда в правую, а медленным молекулам — только из правой части сосуда в левую. Тогда через большой промежуток времени «горячие» молекулы окажутся в правом сосуде, а «холодные» останутся в левом.

Таким образом, получается, что демон Максвелла позволяет нагреть правую часть сосуда и охладить левую без дополнительного подвода энергии к системе. Энтропия для системы, состоящей из правой и левой части сосуда, в начальном состоянии больше, чем в конечном, что противоречит термодинамическому принципу неубывания энтропии в замкнутых системах



Если бы у демона Максвелла был блокнот, нарушения второго закона термодинамики не произошло бы. (Рисунок из Phys. Rev. Lett., 2013, 111 030602)

Обычная попытка разрешить парадокс Максвелла и сохранить второе начало термодинамики заключается в предположении, что сам по себе демон создает больше энтропии, чем теряет система в результате его вмешательства, хотя механизм генерирования энтропии демоном был ясен де до конца. Некоторые физики высказывали предположение, что демон сможет избежать нарушения второго закона термодинамики, если ему будет позволено одновременно с сортировкой молекул записывать случайную информацию. Это обусловлено тем, что случайную информацию можно рассматривать как форму энтропии –энтропии Шеннона (по имени американского математика, впервые описавшего этот тип энтропии – информационной энтропии.

Последнее предположение, высказанное на теоретическом уровне Кристофером Яржински (Christopher Jarzynski) и его коллегами из Университета Мэриленда демонстрирует, как в замкнутой системе без выполнения работы над ней может происходить энтропийный обмен термодинамика-информация. В модели, предложенной исследователями, демон представляет собой «тупое» устройство, которое вносит фиксирует случайный бит информации в регистр памяти всякий раз, когда энергетически пакет переносится из холодной камеры в горячую. Яржински уверен, что эта модель показывает, как энтропия Шеннона, которая связана со случайной информацией, может быть приравнена термодинамической энтропии.

Философ Оуэн Марони (Owen Maroney) из Оксфорда называет работу Яржински «значительным достижением», поясняя, что теперь, по крайней мере на теоретическом уровне можно исключить, что демону, преобразующему термодинамическую энтропию в информационную, не требуется внешняя подпитка энергией.


 
Источник:  http://www.chemport.ru

Поделитесь в социальных сетях


Комментарии 6

0  
cattussapiens 02.08.2013 15:34 [Материал]
Любопытно, что опыт моделирует процесс жизни человека smile Живёт человечек, пропускает сквозь себя определённые виды энергий и получает информацию, опыт smile
0  
msozzy 02.08.2013 14:49 [Материал]
Народ веселый в исследованиях , вот что нашел в инете косвенно подтверждающий эксперимент :
Некий анонимус негативно высказывался об унитазах, которые обрызгивают жопу водой от падения говна.Решение проблемы было найдено: достаточно положить в унитаз немного бумаги, говно падает на нее и не брызгает.
0  
Fojer 02.08.2013 15:36 [Материал]
hands lol
0  
msozzy 02.08.2013 12:37 [Материал]
То есть ограничение памяти рушит всю систему . Что-то напоминает принцип Шрёдингера где пока не открыли ящик с котом последний для наблюдателя и жив и мёртв одновременно .
"Люди делятся на три типа : живые , мертвые и те кто плавают по морю ." (Гомер)
0  
sezam 02.08.2013 11:48 [Материал]
Опать британские ученые...
"что демон сможет избежать нарушения второго закона термодинамики,"

Какой же закон, если нужен специальный механизм, чтобы он соблюдался... wacko

Ясно ,что МОЖНО придумать ситуацию, когда нарушения не произойдет.
А что делать с ситуациями ,когда закон нарушается?..
0  
express_arrow 02.08.2013 13:04 [Материал]
Что делать с ситуациями, когда закон соблюдается?
Так хотят поставить вопрос, на мой взгляд.

Этот принцип вовсю работает в законотворчестве.
Все поправки к законам пишутся под ситуации, когда возможность нарушить закон с применением его же механизмов (позволяющих уйти от ответственности) давала сбой... То есть, законы пишутся с учетом допускающего его нарушение механизма - априори...
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
ТОП Новостей
Материалов за сегодня нет.
Разговоры у камина
Календарь