Վառելիք օգտագործող շարժիչ՝ տեղեկատվություն: 150 տարի առաջվա դևի կանչում
Կարո՞ղ է տեղեկատվությունը դառնալ էներգիայի աղբյուր: Կանադայի Սայմոն Ֆրեյզերի համալսարանի հետազոտողները մշակել են գերարագ շարժիչ, որը, ըստ նրանց, «գործում է տեղեկատվության հիման վրա»: Նրանց կարծիքով՝ սա բեկում է վառելիքի նոր տեսակների որոնման հարցում։
Այս թեմայով հետազոտության արդյունքները հրապարակվել են Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) ամսագրում: Եվ հոդվածում մենք կիմանանք, թե ինչպես Գիտնականները մոլեկուլների շարժումը վերածել են կուտակված էներգիայիայնուհետև օգտագործվում է սարքը կառավարելու համար:
Նման համակարգի գաղափարը, որն առաջին հայացքից թվում է, թե խախտում է ֆիզիկայի օրենքները, առաջին անգամ առաջարկվել է շոտլանդացի գիտնականի կողմից 1867 թվականին: Մտավոր փորձը, որը հայտնի է որպես «Մաքսվելի դևը», հիպոթետիկ մեքենա է, որը ոմանք կարծում են, որ կարող է թույլ տալ մշտական շարժման մեքենայի նման մի բան, կամ այլ կերպ ասած՝ ցույց տալ, թե ինչ կարելի է կոտրել։ թերմոդինամիկայի երկրորդ օրենքը խոսել բնության մեջ էնտրոպիայի աճի մասին:
որը կվերահսկի երկու գազի խցիկների միջև փոքր դռան բացումն ու փակումը: Դևի նպատակը կլինի արագ շարժվող գազի մոլեկուլները մի խցիկ ուղարկելը, իսկ դանդաղ շարժվողները՝ մյուսը: Այսպիսով, մի խցիկը կլինի ավելի տաք (պարունակում է ավելի արագ մասնիկներ), իսկ մյուսը կլինի ավելի սառը: Դևը կստեղծի ավելի կարգուկանոնով և կուտակված էներգիայով համակարգ, քան սկսել է, առանց էներգիա ծախսելու, այսինքն՝ ենթադրաբար կզգա էնտրոպիայի նվազում։
1. Տեղեկատվական շարժիչի դիագրամ
Այնուամենայնիվ, հունգարացի ֆիզիկոսի աշխատանքը Լեո Սիլարդ 1929 թվականից Մաքսվելի դևը ցույց տվեց, որ մտքի փորձը չի խախտում թերմոդինամիկայի երկրորդ օրենքը։ Սզիլարդը պնդում էր, որ դևը պետք է որոշակի քանակությամբ էներգիա հավաքի, որպեսզի պարզի, թե արդյոք մոլեկուլները տաք են, թե սառը:
Այժմ կանադական համալսարանի գիտնականները ստեղծել են մի համակարգ, որն աշխատում է Մաքսվելի մտքի փորձի գաղափարի վրա՝ տեղեկատվությունը վերածելով «աշխատանքի»: Դրանց դիզայնը ներառում է մասնիկների մոդել, որը սուզվում է ջրի մեջ և կցվում աղբյուրին, որն իր հերթին միացված է մի բեմի, որը կարող է շարժվել դեպի վեր:
Դերը ստանձնում են գիտնականները Մաքսվելի դևը, դիտեք, թե ինչպես է մասնիկը վերև կամ վար շարժվում ջերմային շարժման պատճառով, այնուհետև տեղափոխեք տեսարանը վերև, եթե մասնիկը պատահականորեն վեր է ցատկում: Եթե այն ցած է ընկնում, նրանք սպասում են: Ինչպես հրապարակման մեջ բացատրում է հետազոտողներից մեկը՝ Տուշար Սահան, «սա ավարտվում է ամբողջ համակարգի բարձրացմամբ (այսինքն՝ գրավիտացիոն էներգիայի ավելացումով - խմբագրի նշում) օգտագործելով միայն մասնիկի դիրքի մասին տեղեկատվությունը» (1):
2. Տեղեկատվական մեքենա լաբորատորիայում
Ակնհայտ է, որ մասնիկը չափազանց փոքր է զսպանակին կպչելու համար, ուստի իրական համակարգը (2) օգտագործում է գործիք, որը հայտնի է որպես օպտիկական թակարդ՝ լազերային օգնությամբ՝ մասնիկի վրա ուժ կիրառելու համար՝ նմանակելով զսպանակի վրա ուժը:
Գործընթացը կրկնելով առանց մասնիկն ուղղակիորեն քաշելու՝ մասնիկը բարձրացավ «մեծ բարձրության»՝ կուտակելով մեծ քանակությամբ գրավիտացիոն էներգիա։ Համենայն դեպս այդպես են ասում փորձի հեղինակները։ Այս համակարգի կողմից արտադրվող էներգիայի քանակը «համեմատելի է կենդանի բջիջների մոլեկուլային մեխանիզմների հետ» և «համեմատելի է արագ շարժվող բակտերիաների հետ», բացատրում է թիմի մեկ այլ անդամ։ Յաննիկ Էրիխ.
