Yanacaq istifadə edən mühərrik - məlumat. 150 il əvvələ aid bir iblisi çağırmaq

İnformasiya enerji mənbəyinə çevrilə bilərmi? Kanadanın Simon Fraser Universitetinin tədqiqatçıları "məlumat üzərində hərəkət etdiyini" iddia etdikləri ultra sürətli mühərrik hazırlayıblar. Onların fikrincə, bu, yeni yanacaq növlərinin axtarışında bir irəliləyişdir.

Bu mövzuda araşdırmaların nəticələri Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) jurnalında dərc olunub. Bu yazıda necə olduğunu öyrənəcəyik alimlər molekulların hərəkətini yığılmış enerjiyə çeviriblərsonra cihazı idarə etmək üçün istifadə olunur.

İlk baxışda fizika qanunlarını pozan belə bir sistem ideyası ilk dəfə 1867-ci ildə Şotlandiya alimi tərəfindən irəli sürülüb. “Maksvellin iblisi” kimi tanınan zehni eksperiment, bəzilərinin əbədi hərəkət maşını kimi bir şeyi işə sala biləcəyini və ya başqa sözlə, nəyin qırıla biləcəyini göstərə biləcəyini düşünən hipotetik bir maşındır. termodinamikanın ikinci qanunu təbiətdəki entropiyanın artması haqqında danışın.

iki qaz kamerası arasında kiçik bir qapının açılmasına və bağlanmasına nəzarət edəcək. Cinin məqsədi sürətlə hərəkət edən qaz molekullarını bir kameraya, yavaş hərəkət edənləri isə digər kameraya göndərmək olacaq. Beləliklə, bir kamera daha isti (daha sürətli hissəciklər ehtiva edir), digəri isə daha soyuq olacaq. Cin heç bir enerji sərf etmədən başladığı sistemdən daha nizamlı və yığılmış enerjiyə malik bir sistem yaradacaq, yəni, ehtimal ki, entropiyada azalma yaşayacaq.

1. İnformasiya mühərrikinin sxemi

Bununla belə, Macar fizikinin işi Leo Szilard 1929-cu ildən iblis Maksvell düşüncə təcrübəsinin termodinamikanın ikinci qanununu pozmadığını göstərdi. Szilard iddia edirdi ki, cin molekulların isti və ya soyuq olduğunu anlamaq üçün müəyyən miqdarda enerji toplamalıdır.

İndi Kanada universitetinin alimləri Maksvellin düşüncə eksperimentinin ideyası üzərində işləyən, məlumatları “iş”ə çevirən sistem qurublar. Onların dizaynı suya batırılmış və bulaqla birləşdirilmiş, öz növbəsində yuxarı hərəkət edə bilən səhnəyə bağlanan hissəcik modelini ehtiva edir.

Alimlər bir rol oynayırlar iblis Maksvell, istilik hərəkətinə görə hissəciyin yuxarı və ya aşağı hərəkətinə baxın və sonra hissəcik təsadüfi olaraq yuxarı sıçrayırsa, səhnəni yuxarıya daşıyın. Əgər aşağı sıçrayırsa, gözləyirlər. Tədqiqatçılardan biri Tuşar Sahanın nəşrdə izah etdiyi kimi, “bu, yalnız hissəciyin mövqeyi haqqında məlumatdan istifadə etməklə bütün sistemi qaldırmağa (yəni, cazibə enerjisinin artması - red. qeyd) başa çatır” (1).

2. Laboratoriyada informasiya maşını

Aydındır ki, elementar hissəcik yaya yapışmaq üçün çox kiçikdir, ona görə də həqiqi sistem (2) optik tələ kimi tanınan alətdən istifadə edir - yayda təsir göstərən qüvvəni imitasiya edən hissəcikə qüvvə tətbiq etmək üçün lazerlə.

Zərrəciyi birbaşa sürükləmədən prosesi təkrarlayaraq, hissəcik böyük miqdarda cazibə enerjisi toplayaraq "daha böyük hündürlüyə qalxdı. Ən azından eksperimentin müəllifləri belə deyirlər. Komandanın başqa bir üzvü izah edir ki, bu sistemin yaratdığı enerji miqdarı "canlı hüceyrələrdəki molekulyar mexanizmlə müqayisə edilə bilər" və "sürətli hərəkət edən bakteriyalarla müqayisə edilə bilər". Yannik Erix.