موتوری که از سوخت استفاده می کند - اطلاعات. احضار یک شیطان از 150 سال پیش
آیا اطلاعات می تواند به منبع انرژی تبدیل شود؟ محققان دانشگاه سیمون فریزر در کانادا یک موتور فوق سریع ابداع کرده اند که ادعا می کنند «بر اساس اطلاعات عمل می کند». به نظر آنها، این یک پیشرفت در جستجوی انواع جدید سوخت است.
نتایج تحقیقات در مورد این موضوع در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم (PNAS) منتشر شده است. در این مقاله یاد خواهیم گرفت که چگونه دانشمندان حرکت مولکول ها را به انرژی ذخیره شده تبدیل کرده اندسپس برای کنترل دستگاه استفاده می شود.
ایده چنین سیستمی که در نگاه اول به نظر می رسد قوانین فیزیک را نقض می کند، اولین بار توسط یک دانشمند اسکاتلندی در سال 1867 مطرح شد. آزمایش ذهنی معروف به "شیطان ماکسول" یک ماشین فرضی است که برخی فکر می کنند می تواند چیزی مانند یک ماشین حرکت دائمی را فعال کند یا به عبارت دیگر نشان دهد چه چیزی می تواند شکسته شود. قانون دوم ترمودینامیک در مورد افزایش آنتروپی در طبیعت صحبت کنید.
که باز و بسته شدن یک در کوچک بین دو اتاق گاز را کنترل می کند. هدف شیطان فرستادن مولکول های گازی با حرکت سریع به یک محفظه و مولکول های آهسته به محفظه دیگر خواهد بود. بنابراین، یک محفظه گرمتر (حاوی ذرات سریعتر) و دیگری سردتر خواهد بود. دیو سیستمی با نظم و انرژی انباشته بیشتر از سیستمی که با آن شروع کرده و بدون صرف انرژی ایجاد می کند، یعنی احتمالاً کاهش آنتروپی را تجربه خواهد کرد.
1. طرح موتور اطلاعات
با این حال، کار فیزیکدان مجارستانی لئو سیلارد از 1929 تا دیو ماکسول نشان داد که آزمایش فکری قانون دوم ترمودینامیک را نقض نمی کند. زیلارد استدلال می‌کرد که دیو باید مقدار معینی انرژی را احضار کند تا بفهمد که مولکول‌ها گرم هستند یا سرد.
اکنون دانشمندان یک دانشگاه کانادایی سیستمی ساخته اند که بر اساس ایده آزمایش فکری ماکسول کار می کند و اطلاعات را به "کار" تبدیل می کند. طراحی آنها شامل مدلی از ذره است که در آب غوطه ور شده و به چشمه ای متصل می شود که به نوبه خود به صحنه متصل می شود که می توان آن را به بالا منتقل کرد.
دانشمندان نقشی را بر عهده می گیرند دیو ماکسول، حرکت ذره را به دلیل حرکت حرارتی به بالا یا پایین تماشا کنید و سپس اگر ذره به طور تصادفی به بالا پرید صحنه را به سمت بالا حرکت دهید. اگر پایین بیاید، منتظرند. همانطور که یکی از محققین، توشار ساها، در این نشریه توضیح می دهد، "این کار منجر به بلند شدن کل سیستم (یعنی افزایش انرژی گرانشی - ویرایش یادداشت) تنها با استفاده از اطلاعات مربوط به موقعیت ذره می شود" (1).
2. ماشین اطلاعات در آزمایشگاه
بدیهی است که ذره بنیادی آنقدر کوچک است که نمی تواند به فنر بچسبد، بنابراین سیستم واقعی (2) از ابزاری به نام تله نوری استفاده می کند - با لیزر برای اعمال نیرویی به ذره که نیروی وارد بر فنر را شبیه سازی می کند.
با تکرار فرآیند بدون کشیدن مستقیم ذره، ذره به «ارتفاع بیشتر» رسید و مقدار زیادی انرژی گرانشی را جمع کرد. حداقل این چیزی است که نویسندگان آزمایش می گویند. یکی دیگر از اعضای تیم توضیح می‌دهد که میزان انرژی تولید شده توسط این سیستم «قابل مقایسه با ماشین‌های مولکولی در سلول‌های زنده» و «مقایسه با باکتری‌های متحرک سریع است». یانیک اریش.
