Um motor que usa combustível - informação. Invocando um Demônio de 150 Anos Atrás
A informação pode se tornar uma fonte de energia? Pesquisadores da Universidade Simon Fraser, no Canadá, desenvolveram um mecanismo ultrarrápido que eles afirmam "agir sobre a informação". Na opinião deles, trata-se de um avanço na busca por novos tipos de combustível.
Os resultados da pesquisa sobre este tópico foram publicados na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Neste artigo, vamos aprender como cientistas converteram o movimento de moléculas em energia armazenadaentão usado para controlar o dispositivo.
A ideia de tal sistema, que à primeira vista parece violar as leis da física, foi proposta pela primeira vez por um cientista escocês em 1867. O experimento mental conhecido como "demônio de Maxwell" é uma máquina hipotética que alguns pensam que poderia possibilitar algo como uma máquina de movimento perpétuo, ou em outras palavras, mostrar o que pode ser quebrado. segunda lei da termodinâmica falar sobre o aumento da entropia na natureza.
que controlará a abertura e o fechamento de uma pequena porta entre as duas câmaras de gás. O objetivo do demônio será enviar moléculas de gás em movimento rápido para uma câmara e lentas para outra. Assim, uma câmara será mais quente (contendo partículas mais rápidas) e a outra mais fria. O demônio criará um sistema com mais ordem e energia acumulada do que aquele com o qual começou sem gastar nenhuma energia, ou seja, presumivelmente experimentará uma diminuição na entropia.
1. Esquema do mecanismo de informação
No entanto, o trabalho do físico húngaro Leo Sillard de 1929 a demônio Maxwell mostrou que o experimento mental não violou a segunda lei da termodinâmica. O demônio, argumentou Szilard, deve convocar uma certa quantidade de energia para descobrir se as moléculas são quentes ou frias.
Agora, cientistas de uma universidade canadense construíram um sistema que funciona com a ideia do experimento mental de Maxwell, transformando informação em “trabalho”. Seu projeto inclui um modelo de uma partícula que é submersa na água e presa a uma mola, que por sua vez é conectada ao palco, que pode ser movida para cima.
Cientistas assumem um papel demônio Maxwell, observe a partícula se mover para cima ou para baixo devido ao movimento térmico e, em seguida, mova a cena para cima se a partícula saltar aleatoriamente. Se cair, eles estão esperando. Como explica um dos pesquisadores, Tushar Saha, na publicação, “isso acaba levantando todo o sistema (ou seja, um aumento da energia gravitacional - nota ed.) usando apenas informações sobre a posição da partícula” (1).
2. Máquina de informação no laboratório
Obviamente, a partícula elementar é muito pequena para grudar na mola, então o sistema real (2) usa uma ferramenta conhecida como armadilha óptica - com um laser para aplicar uma força na partícula que simula a força que atua na mola.
Ao repetir o processo sem arrastar diretamente a partícula, a partícula subiu a uma "altura maior", acumulando uma grande quantidade de energia gravitacional. Pelo menos, é o que dizem os autores do experimento. A quantidade de energia gerada por este sistema é “comparável à maquinaria molecular nas células vivas” e “comparável às bactérias em movimento rápido”, explica outro membro da equipe. Yannick Erich.
