Шатахуун хэрэглэдэг хөдөлгүүр - мэдээлэл. 150 жилийн өмнөх чөтгөрийг дуудаж байна
Мэдээлэл эрчим хүчний эх үүсвэр болж чадах уу? Канадын Саймон Фрейзерийн их сургуулийн судлаачид "мэдээллийн дагуу ажилладаг" гэж мэдэгддэг хэт хурдан хөдөлгүүр бүтээжээ. Тэдний бодлоор энэ нь шинэ төрлийн түлш хайхад гарсан нээлт юм.
Энэ сэдвээр хийсэн судалгааны үр дүнг Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) сэтгүүлд нийтлэв. Энэ нийтлэлээс бид хэрхэн яаж хийхийг сурах болно эрдэмтэд молекулуудын хөдөлгөөнийг хуримтлагдсан энерги болгон хувиргасандараа нь төхөөрөмжийг удирдахад ашигладаг.
Өнгөц харахад физикийн хуулийг зөрчсөн мэт санагдах ийм системийн санааг анх 1867 онд Шотландын эрдэмтэн гаргаж байжээ. "Максвелийн чөтгөр" гэгддэг сэтгэцийн туршилт нь зарим хүмүүсийн үзэж байгаагаар мөнхийн хөдөлгөөнт машин шиг ямар нэг зүйлийг идэвхжүүлж, өөрөөр хэлбэл юу эвдэж болохыг харуулах боломжтой гэж үздэг таамаглалын машин юм. термодинамикийн хоёр дахь хууль Байгаль дахь энтропийн өсөлтийн талаар ярих.
Энэ нь хоёр хийн камерын хоорондох жижигхэн хаалгыг онгойлгох, хаахыг хянах болно. Чөтгөрийн зорилго нь хурдан хөдөлж буй хийн молекулуудыг нэг танхимд, удаан хөдөлдөг молекулуудыг нөгөө камер руу илгээх явдал юм. Тиймээс нэг танхим нь дулаан (илүү хурдан тоосонцор агуулсан), нөгөө нь илүү хүйтэн байх болно. Чөтгөр ямар ч энерги зарцуулалгүйгээр эхлүүлж байснаас илүү эмх цэгцтэй, хуримтлагдсан энергитэй системийг бий болгоно, өөрөөр хэлбэл энтропи буурах магадлалтай.
1. Мэдээллийн хөдөлгүүрийн схем
Гэсэн хэдий ч Унгарын физикчийн бүтээл Лео Сзилард 1929 оноос хойш чөтгөр Максвелл бодлын туршилт нь термодинамикийн хоёрдугаар хуулийг зөрчөөгүйг харуулсан. Чөтгөр молекулууд халуун эсвэл хүйтэн эсэхийг мэдэхийн тулд тодорхой хэмжээний энергийг дуудах ёстой гэж Сзилард үзэж байна.
Одоо Канадын их сургуулийн эрдэмтэд Максвеллийн бодлын туршилтын санаан дээр ажиллаж, мэдээллийг "ажил" болгон хувиргадаг системийг бүтээжээ. Тэдний загварт усанд живж, булаг шанд руу бэхлэгдсэн бөөмийн загварыг багтаасан бөгөөд энэ нь эргээд тайзан дээр холбогдож, дээш хөдөлж болно.
Эрдэмтэд үүрэг гүйцэтгэдэг чөтгөр Максвелл, дулааны хөдөлгөөний улмаас бөөмс дээш доош хөдөлж байгааг ажиглаж, дараа нь бөөмс санамсаргүй байдлаар дээш үсэрч байвал дүр зургийг дээш хөдөлгө. Хэрэв энэ нь доошоо буувал тэд хүлээж байна. Судлаачдын нэг Тушар Саха хэвлэлд тайлбарласнаар, "энэ нь зөвхөн бөөмийн байрлалын талаарх мэдээллийг ашиглан бүхэл системийг (жишээ нь, таталцлын энергийг нэмэгдүүлэх - ред. тэмдэглэл) өргөхөд хүргэдэг" (1).
2. Лабораторид мэдээллийн машин
Мэдээжийн хэрэг, энгийн бөөмс нь пүршийг наалдуулахад хэтэрхий жижиг тул жинхэнэ систем (2) нь оптик урхи гэж нэрлэгддэг багажийг ашигладаг - лазерын тусламжтайгаар пүршний дээр ажиллаж буй хүчийг дуурайлган бөөмс рүү хүч хэрэглэдэг.
Бөөмийг шууд чирэхгүйгээр үйл явцыг давтан хийснээр бөөмс "илүү өндөр" болж, их хэмжээний таталцлын энергийг хуримтлуулжээ. Наад зах нь туршилтын зохиогчид үүнийг хэлж байна. Энэ системээс үүссэн энергийн хэмжээг "амьд эсийн молекулын механизмтай" харьцуулж, "хурдан хөдөлдөг бактеритай харьцуулах боломжтой" гэж багийн өөр нэг гишүүн тайлбарлав. Янник Эрих.
