Как нарушить второй закон термодинамики?

О демоне в голове…

Чтобы навести порядок, как известно, надо поработать. В термодинамике этот закон выражается в том, что беспорядок движения молекул в контейнере с газом, энтропия, не убывает, если нет внешнего воздействия. Однако Джеймс Максвелл, человек впервые написавший формулы электромагнетизма, позволил себе усомниться в этом, представив, что контейнер разделён перегородкой с отверстием, которое может закрывать лапкой воображаемое суетливое существо, которое лорд Кельвин назвал демоном Максвелла. Если демон пропускает через отверстие более быстрые молекулы только направо от перегородки, а медленные — налево, то скоро средняя скорость молекул справа вырастет и там станет теплее, в контейнере станет больше порядка, а значит энтропия снизится. Это нарушило бы второй закон термодинамики, если конечно демону не трудно сортировать молекулы, т.е. он почти не совершает работу. С годами было осознано, что демон должен записывать результаты измерений скорости каждой молекулы, так что рано или поздно его ‘диск’ заполнится и он начнет стирать информацию, что приведёт к росту энтропии и скомпенсирует её снижение в контейнере с газом. Через полтора столетия, в XXI веке были созданы нано-устройства, выполняющие функции демона.

Демон Максвелла наводит порядок в контейнере с газом

Чтобы отсортировать молекулы газа по скоростям, демону Максвелла придётся делать измерения и вести записи.

нравится(0)не-а(0)

Добавить комментарий