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

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje
Dodatkowy u góry

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




Ulepszona metoda diagnozowania guzów mózgu
21-07-2017

Ulepszona metoda diagnozowania guzów mózgu

Naukowcy w ramach projektu HELICOID wykorzystują techniki obrazowania hiperspektralnego w celu lepszej lokalizacji nowotworów złośliwych podczas zabiegów chirurgicznych.

Słodziki szkodzą sercu i tuczą
21-07-2017

Słodziki szkodzą sercu i tuczą

Stosowanie sztucznych środków słodzących takich jak: aspartam, sukraloza czy stewia, zwiększa ryzyko otyłości, cukrzycy, nadciśnienia i chorób serca.

Czy budzenie się w nocy jest normalne?
21-07-2017

Czy budzenie się w nocy jest normalne?

Unijny zespół naukowców przyjrzał się przebudzeniom nocnym i stwierdził, że to powszechne zjawisko stanowi część cyklu snu, a nie jego zaburzenie.

Rozwiązywanie krzyżówek odmładza mózg
21-07-2017

Rozwiązywanie krzyżówek odmładza mózg

Osoby po 50. roku życia, które regularnie rozwiązują krzyżówki, mają w późniejszym wieku mózgi funkcjonujące tak, jakby były o dziesięć lat młodsze.

21-07-2017

"Drugie oblicze" jądra lekkiego pierwiastka

Gdy jądro atomu zostanie wzbudzone, jego kształt może się na bardzo krótką chwilę zmienić. Dotąd zjawisko to obserwowano w najbardziej masywnych pierwiastkach.

Informacje dnia: Dieta ma wpływ na procesy starzenia mózgu Ulepszona metoda diagnozowania guzów mózgu Na świecie powstało już ponad 9.1 mld ton plastiku Słodziki szkodzą sercu i tuczą Czy budzenie się w nocy jest normalne? Rozwiązywanie krzyżówek odmładza mózg Dieta ma wpływ na procesy starzenia mózgu Ulepszona metoda diagnozowania guzów mózgu Na świecie powstało już ponad 9.1 mld ton plastiku Słodziki szkodzą sercu i tuczą Czy budzenie się w nocy jest normalne? Rozwiązywanie krzyżówek odmładza mózg Dieta ma wpływ na procesy starzenia mózgu Ulepszona metoda diagnozowania guzów mózgu Na świecie powstało już ponad 9.1 mld ton plastiku Słodziki szkodzą sercu i tuczą Czy budzenie się w nocy jest normalne? Rozwiązywanie krzyżówek odmładza mózg

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Obywatele Nauki NeuroSkoki 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 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