Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Horyzont

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje

Demon Maxwella ożywiony

W swoim eksperymencie myślowym z 1876 r. szkocki fizyk James Clerk Maxwell zaproponował istnienie małego demona, strzegącego otworu łączącego dwa zbiorniki z gazem. Stwór ten przepuszcza szybko poruszające się cząstki tylko z lewej strony na prawą, a cząstki powolne - z prawej na lewą. Po pewnym czasie w jednym zbiorniku pozostaną tylko cząstki szybkie, a więc gaz będzie gorący, w drugim zaś zbiorniku znajdować się będą tylko powolne cząstki gazu chłodniejszego.

Taka spontaniczna ucieczka od stanu równowagi łamałaby drugą zasadę termodynamiki. W dużym uproszczeniu druga zasada termodynamiki głosi, że w układzie zamkniętym samorzutnie zachodzą procesy, podczas których entropia układu wzrasta (procesy nieodwracalne), a więc ciepło będzie się rozkładać równomiernie.

Demon, wymyślony przez Maxwella dla zobrazowania zasad rządzących termodynamiką, znalazł swoje wcielenie dzięki współczesnej chemii syntetycznej.

David A. Leigh i jego współpracownicy z Uniwersytetu w Edynburgu stworzyli związek chemiczny w postaci niewielkiego pierścienia nawleczonego na nić cząsteczek.

Takie molekuły, nazywane rotaksanami, znane są już ze swych niezwykłych możliwości. Rok temu na ich bazie zbudowano maleńki, czterosuwowy silnik zasilany energią słoneczną. Wszystkie jednak poprzednie "urządzenia" działające dzięki rotaksanom prowadziły do równowagi termodynamicznej. Szkockim naukowcom udało się osiągnąć efekt przeciwny.

Umieścili oni na "nici" z cząsteczek, na którą nawleczony jest pierścień, rodzaj zgrubienia działającego na zasadzie zapadki: przepuszcza ono pierścień ze strony A na stronę B, ale nigdy w stronę przeciwną. Układ wielu takich molekuł szybko uciekłby od stanu równowagi.

Cały proces wymaga dostarczenia energii w postaci światła. Jednakże energia ta nie jest pochłaniana przez poruszający się pierścień, a wykorzystywana jedynie do przekazywania "demonowi" informacji o położeniu pierścienia.

Pomimo więc, że sama ucieczka od stanu równowagi nie wymaga dostarczenia energii, do przekazywania demonowi informacji i jej zbierania energia jest wymagana. Dlatego druga zasada termodynamiki póki co jest ocalona

ONET

Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje




Pierwsza mapa wody na Księżycu
20-09-2017

Pierwsza mapa wody na Księżycu

Niewielkie ilości wody są na powierzchni Księżyca rozłożone mniej więcej równomiernie, przy czym najmniej jest jej na równiku

Bakterie mogą sabotować raka
20-09-2017

Bakterie mogą sabotować raka

Wytwarzany przez wiele gatunków bakterii enzym rozkłada lek onkologiczny – gemcytabinę, utrudniając na przykład leczenie trzustki.

Rzut oka na przyczyny ślepoty
20-09-2017

Rzut oka na przyczyny ślepoty

Naukowcy zdobyli więcej informacji na temat przyczyn chorób oczu prowadzących do ślepoty dzięki poszerzeniu wiedzy na temat struktur oka.

Informacje dnia: Pierwsza mapa wody na Księżycu Bakterie mogą sabotować raka Rzut oka na przyczyny ślepoty Polska zastawka przezskórna - w fazie testów Nowe mechanizmy usprawniania fotosyntezy Dym papierosowy w dywanie również szkodliwy Pierwsza mapa wody na Księżycu Bakterie mogą sabotować raka Rzut oka na przyczyny ślepoty Polska zastawka przezskórna - w fazie testów Nowe mechanizmy usprawniania fotosyntezy Dym papierosowy w dywanie również szkodliwy Pierwsza mapa wody na Księżycu Bakterie mogą sabotować raka Rzut oka na przyczyny ślepoty Polska zastawka przezskórna - w fazie testów Nowe mechanizmy usprawniania fotosyntezy Dym papierosowy w dywanie również szkodliwy

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Biomantis Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA BIOOPEN 2016 Mlodym Okiem Nanotechnologia Lodz Genomica SYMBIOZA 2017 Podkarpacka Konferencja Młodych Naukowców UAM CISNIENIE POZNAN Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja „Pomiędzy naukami – zjazd fizyków i chemików” WIMC WARSZAWA 2016 Konferencja Biomedyczna Projektor Jagielloński Instytut Lotnictwa EuroLab