Фізики відтворили відомий уявний експеримент з демоном Максвелла

Бразильські і британські фізики відтворили відомий уявний експеримент з демоном Максвелла. Представлена ними реалізація може контролювати виробництво ентропії в нерівноважній квантово-механічній системі. Дослідження опубліковане в журналі Physical Review Letters, коротко про неї повідомляє видання Physics.

Вчені розглянули дворівневу систему на основі ядерного спина атома вуглецю. Помістивши спочатку рівноважну систему в магнітне поле, фізики домоглися її переходу в нерівноважний стан. У ньому за допомогою механізму управління зі зворотним зв'язком, що грає роль демона Максвелла, вчені отримали контроль за виробництвом ентропії і її зменшенням.

Фізики вважають, що методи, використані ними в дослідженні, знайдуть застосування в управлінні і підвищенні продуктивності теплових машин майбутнього.

Деокупація півдня країни – як українські військові відвойовують території

Заборона на пересування країною для військовозобов'язаних – всі деталі

Ракетні удари по мирних українськиих містах - липень 2022

Ядерний тероризм Росії

Уявний експеримент з демоном запропонував в 1867 році шотландський фізик Джеймс Максвелл. Вчений таким чином хотів звернути увагу на парадокс другого постулату термодинаміки, згідно з яким ентропія замкнутої системи не зменшується.

У своєму уявному експерименті Максвелл взяв закритий балон з газом і розділив його на дві частини внутрішньою стінкою з невеликим люком. Відкриваючи і закриваючи його, демон Максвелла розділяє швидкі (гарячі) і повільні (холодні) частки.

Це призводить до того, що в балоні з газом створюється різниця температур, а тепло передається від більш холодного газу до більш гарячого, що порушує другий закон термодинаміки. Парадокс був вирішений фізиком Лео Силардом у 1929 році.