'n Enjin wat brandstof gebruik - inligting. Ontbied 'n Demoon van 150 jaar gelede

Kan inligting 'n bron van energie word? Navorsers aan die Simon Fraser-universiteit in Kanada het 'n ultravinnige enjin ontwikkel wat volgens hulle "op inligting optree." Na hul mening is dit 'n deurbraak in die soeke na nuwe soorte brandstof.

Navorsingsresultate oor hierdie onderwerp is gepubliseer in Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). In hierdie artikel sal ons leer hoe wetenskaplikes het die beweging van molekules in gestoorde energie omgeskakeldan gebruik om die toestel te beheer.

Die idee van so 'n stelsel, wat met die eerste oogopslag blykbaar die wette van fisika oortree, is die eerste keer in 1867 deur 'n Skotse wetenskaplike voorgestel. Die geestelike eksperiment bekend as "Maxwell se demoon" is 'n hipotetiese masjien wat sommige dink iets soos 'n ewigdurende bewegingsmasjien kan moontlik maak, of met ander woorde, wys wat gebreek kan word. tweede wet van termodinamika praat oor die toename in entropie in die natuur.

wat die oop- en toemaak van 'n klein deur tussen die twee gaskamers sal beheer. Die doel van die demoon sal wees om vinnig bewegende gasmolekules in een kamer te stuur en stadigbewegende in 'n ander. Dus, een kamer sal warmer wees (wat vinniger deeltjies bevat) en die ander kouer. Die demoon sal 'n sisteem skep met meer orde en opgehoopte energie as die een waarmee hy begin het sonder om enige energie te spandeer, dit wil sê hy sal vermoedelik 'n afname in entropie ervaar.

1. Skema van die inligtingsenjin

Maar die werk van die Hongaarse fisikus Leo Sillard van 1929 tot demoon Maxwell het getoon dat die gedagte-eksperiment nie die tweede wet van termodinamika oortree het nie. Die demoon, het Szilard aangevoer, moet 'n sekere hoeveelheid energie oproep om uit te vind of die molekules warm of koud is.

Nou het wetenskaplikes van 'n Kanadese universiteit 'n stelsel gebou wat werk op die idee van Maxwell se denk-eksperiment, wat inligting in "werk" omskep. Hul ontwerp sluit in 'n model van 'n deeltjie wat in water ondergedompel is en aan 'n fontein geheg is, wat op sy beurt aan die verhoog gekoppel is, wat opbeweeg kan word.

Wetenskaplikes neem 'n rol aan demoon Maxwell, kyk hoe die deeltjie op of af beweeg as gevolg van termiese beweging, en skuif dan die toneel op as die deeltjie lukraak ophop. As dit afbons, wag hulle. Soos een van die navorsers, Tushar Saha, in die publikasie verduidelik, "dit eindig met die opheffing van die hele stelsel (d.w.s. 'n toename in gravitasie-energie - red. nota) deur slegs inligting oor die posisie van die deeltjie te gebruik" (1).

2. Inligtingsmasjien in die laboratorium

Dit is duidelik dat die elementêre deeltjie te klein is om aan die veer vas te hou, so die werklike stelsel (2) gebruik 'n instrument wat bekend staan ​​as 'n optiese lokval - met 'n laser om 'n krag op die deeltjie toe te pas wat die krag wat op die veer inwerk, simuleer.

Deur die proses te herhaal sonder om die deeltjie direk te sleep, het die deeltjie tot 'n "groter hoogte" gestyg en 'n groot hoeveelheid gravitasie-energie opgebou. Ten minste, dit is wat die skrywers van die eksperiment sê. Die hoeveelheid energie wat deur hierdie stelsel gegenereer word, is "vergelykbaar met die molekulêre masjinerie in lewende selle" en "vergelykbaar met vinnig bewegende bakterieë," verduidelik 'n ander spanlid. Yannick Erich.