1. Развлекательный портал
  2. Новости
  3. Наука
  4. Создан самый эффективный демон Максвелла
19:20 - 18.04.2019
91
0 /5 Stars by
0
0

Создан самый эффективный демон Максвелла

источник: lenta.ru А+ А-
Создан самый эффективный демон Максвелла
Изображение: M. Ribezzi-Crivellari

Ученые Барселонского Университета (Испания) создали самую эффективную на настоящий момент версию демона Максвелла — устройства, способного получать работу из теплового движения молекул. Природные аналоги такого механизма могли извлекать энергию из простейших органических цепочек для создания более сложно организованных структур и последующей эволюции биологической материи. Статья исследователей опубликована в журнале Nature Physics.

В эксперименте была создана простейшая разновидность демона Максвелла, называемого двигателем Силарда. В 1929 году физик Лео Силард показал, как получение информации связано с термодинамикой. Ученый рассмотрел демона Максвелла в ящике с одной единственной молекулой газа. Устройство способно распознать, в какой из двух половин ящика находится молекула, то есть получает один бит информации. Затем оно закрывает затвор, разделяющий ящик, и сдвигает поршень в пустой части ящика. Когда затвор открывается, молекула газа толкает поршень в исходное положение, совершая работу. Таким образом, совершается превращение информации в энергию.

Исследователи реализовали двигатель Силарда в виде устройства, способного отслеживать состояние одноцепочечной молекулы ДНК, которая может формировать вторичную структуру в виде «шпильки». В классическом случае демон Максвелла совершает наблюдение один раз, однако в данном эксперименте устройство проверяло состояние ДНК в течение равных промежутков времени и извлекало работу только, когда молекула изменяла свою структуру.

Концы молекулы ДНК были связаны с микроскопическими пластиковыми бусинами. Формирование шпилек и распутывание молекулы происходило спонтанно. Манипуляции над молекулой проводились с помощью оптических пинцетов, при этом при сворачивании молекулы один из пинцетов смещался. Затем молекула разворачивалась и толкала пинцет, совершая работу. При этом общее количество энергии, извлекаемой за несколько циклов, оказывается выше, чем в классическом двигателе Силарда, и превышает нижнюю границу Ландауэра, то есть минимальное количество энергии, которое необходимо затратить для совершения компьютерных вычислений. Однако устройство не нарушает второй закон термодинамики за счет процессов получения и хранения информации, увеличивающих энтропию системы.

Согласно мысленному эксперименту, предложенному шотландским физиком Джеймсом Максвеллом в 1867 году, некое сверхъестественное существо — демон — находится внутри ящика, наполненного газом и разделенного на две половины стенкой с отверстием. Закрывая и открывая его, демон разделяет горячие (быстрые) и холодные (медленные) атомы газа, в результате чего образуется разность температур, из которой легко получить работу.


Опублікував:Аелекс Алекс
Для возможности комментировать пройдите .

Рубрики новостей

Все новости 69-я параллельCoцсетиRAE-2015АвтоАвтобизнесАмерикаАналитика и комментарииАналитика рынкаАнглийский футболАномалииАрмияАрхитектураБалканыБанкиБаскетболБезопасностьБелоруссияБиатлонБизнесБизнес-средаБлижний ВостокБокс и ММАБорьбаБудущееБывший СССРВ миреВ МолдовеВ РоссииВещиВирусные роликиВкусыВнешний видВодные видыВоенная экономикаВойна в ОсетииВокруг ЧМВооружениеВооруженные силыВсеВыборыВыборы в МосквеГаджетыГерманияГимнастикаГородГосрегулированиеГосэкономикаГражданкаГрузияДачаДвижениеДеловой климатДеньгиДомДостиженияДругиеДругие зимниеДругие летниеЕвро-2016ЕдаЖизньЗакавказьеЗвериЗдоровьеЗимние видыИгрыИдеиИз жизниИнвестицииИнструментыИнтернетИнтернет и СМИИракИранИскусствоИсторияКавказКазахстанКапиталКатастрофыКвартираКиберпреступностьКиноКиргизияКлимат и экологияКнигиКомандыКомпанииКонфликтыКосмосКрайКриминалКриптовалютаКрымКультураЛегкая атлетикаЛегпромЛетние видыЛичностиЛюдиМасс-медиаМедиаМедицинаМемыМирМировой бизнесМировой опытМненияМолдавияМоскваМузыкаНародыНаследиеНаукаНаука и техникаНацпроектыНедвижимостьНовостиО высокомО рекламеОборонкаОбществоОИ-2016ОИ-2018ОлимпиадаОружиеОфисПерсоныПогодаПолитикаПолиция и спецслужбыПрессаПреступная РоссияПреступностьПрибалтикаПриднестровьеПриродаПрогрессПроизводителиПроисшествияПутешествияРегионыРекламаРесурсыРоскошьРоссияРынкиСборная РоссииСексСериалыСиловые структурыСледствие и судСмешанные единоборстваСобытияСобытия в миреСофтСоциальная сфераСоцсетиСпортСпорт ВсеСредняя АзияСтильСтрановедениеСчастливчикиТВ и радиоТеатрТеннисТеррорТехникаТехнологииТрадицииТранспортТуризмУкраинаФехтованиеФинансыФинансы компанийФотографияФутболХоккейХоккей-2012ЧасыЧЕ-2016ЧМ-2014ЧМ-2018Шоу-бизнесЭкологияЭкономикаЭкономика и бизнесЯвления
18+ Развлекательный портал dosug.md - лучший сайт с ежедневными обновлениями.Всё самое свежее: места отдыха и развлечения на карте, мировые и региональные новости, публикации, афиши, фильмы, объявления(работа, авторынок, недвижимость ...), знакомства, форум, всё для свадьбы, картинки, приколы, юмор есть у нас на сайте ежедневно! Постоянное обновление мест отдыха и развлечений, актуальные новости,объявления, новые вакансии. Удобынй поиск на карте мест равзлечений. Вы любите путешествовать? самые свежие туры. У нас есть приколы на видео, которые можно смотреть онлайн. Мы делаем подборки, где популярные звезды голливуда на фото отдыхают и развлекаются, скандалы звезд, знаменитости в бикини.
Disclaimer: Все права на публикуемые аудио, видео, графические и текстовые материалы принадлежат их владельцам.
© 2011–2024
Top
Подождите идёт перенаправление
Подождите идёт перенаправление
Сообщение
Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта. Благодаря им мы улучшаем сайт, обслуживание и товары.
Подтверждаю Подробнее